Aula termo _ Conceitos, Notas de aula de Termodinâmica

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Professora:

Eliana Franco

Objetivos de

aprendizagem:

■ Identificar o vocabulário exclusivo da termodinâmica por meio de uma definição precisa dos conceitos básicos. ■ (^) Revisar o Sistema Internacional de Unidades (SI) e o sistema inglês, que serão usados ao longo da disciplina. ■ (^) Explicar os conceitos básicos da termodinâmica, como sistema, estado, postulado equilíbrio, processo e ciclo. ■ (^) Revisar os conceitos de temperatura. ■ Revisar os conceitos de pressão. ■ (^) Introduzir uma técnica sistemática e intuitiva para resolução de problemas.

https://pt.scribd.com/document/340009191/Aula-2-Conceitos-Introdutorios-e- Definicoes#download

Esquema de uma central termoelétrica

Caldeira Vapor saturado, alta pressão Vapor se expande, realizando trabalho Vapor baixa pressão Bomba

Complexo Termelétrico Jorge Lacerda http://diariodosul.com.br/SITE2015/noticia/21169/Cinco-decadas-de- existencia-do-Complexo-Jorge-Lacerda-.html

Célula de combustível

Transforma energia química de um combustível em energia elétrica.

Fontes renováveis, ex. gás natural.

https://www.youtube.com/watch?v=Ts0fKGA0HVg http://carros.hsw.uol.com.br/celula-combustivel.htm

Honda Concept (2010 – 2016)

Fonte: https://en.wikipedia.org/wiki/Honda_CR-Z

Carro com motor a combustão – rendimento de aproximadamente 30%

Carro elétrico – bateria comum - rendimento de 72% (rendimento de

uma termoelétrica, 50%, então o rendimento real é aprox.. 30%)

Carro com célula de combustível – rendimento de 64%.

Toyota Mirai: carro elétrico movido a células de hidrogênio - 2018  (^) O único resíduo é água.  (^) Uma das principais vantagens desse sistema é que o abastecimento leva apenas 5 minutos. No caso de automóveis elétricos, esse tempo ultrapassa os 30 minutos. Com capacidade máxima cheia — de 4,5 quilos de hidrogênio —, o Mirai consegue rodar até 500 quilômetros.  (^) A fabricante oferece uma espécie de bônus de até 15 mil dólares, com validade de três anos, para que seus compradores possam

Toyota Mirai: carro elétrico movido a células de hidrogênio - 2018 https://www.tecmundo.com.br/mobilidade-urbana-smart-cities/ 137124-toyota-mirai-conheca-carro-eletrico-movido-celulas- hidrogenio.htm

A grande desvantagem de ter um Mirai é que a Toyota tem

uma restrita rede de postos de bombas de hidrogênio. Esse

também é o único meio de abastecê-lo, ao contrário de carros

elétricos, como os da Tesla, em que isso pode ser feito até

mesmo em casa. O preço para fazer esse abastecimento

também é meio alto, sendo em torno de 15 dólares o quilo

desse combustível. Ou seja, para encher um tanque de 4,5 kg

custaria 270,00 (1 Dólar = R$ 4,00).

Em questões de velocidade, o modelo japonês atinge cerca

de 100km/h em 9,4 segundos, enquanto os modelos elétricos

da companhia de Musk têm esse tempo reduzido para no

máximo 3,3 segundos.

Pode ser encontrado somente em algumas regiões da

Europa, Japão e Estados Unidos.

Nos EUA, o sedã é vendido por cerca de 60 mil dólares,

Exemplos E1.

Sistema fechado

O calor e trabalho cruzam a fronteira do

sistema durante esse processo, mas não a

matéria que compõe o sistema.

A vizinhança é composta não só da atmosfera,

mas também das paredes do cilindro e peso do

êmbolo.

A pressão exercida

sobre o sistema é

igual a soma da

pressão atm com a

pressão decorrente

do peso do êmbolo.

Tipos de sistemas

Sistema isolado Sistema fechado Não troca massa, calor e trabalho Não troca massa. Troca calor e trabalho

Exemplos de volume de

controle

Fonte: Çengel, Termodinâmica, quinta edição.

Bio-conexões com volume de controle Órgãos particulares, como o coração, também podem ser escolhidos como volume de controle. Fonte: Çengel, Termodinâmica, quinta edição.