Introdução à Termodinâmica: Conceitos Fundamentais e Aplicações, Resumos de Termodinâmica

Baixe Introdução à Termodinâmica: Conceitos Fundamentais e Aplicações e outras Resumos em PDF para Termodinâmica, somente na Docsity!

Conceitos da termodinâmica

Sistema

• porção de matéria que é separada (mentalmente) e analisada.

Ponto de vista macroscópico

• Para descrever um sistema, como dentro de um pistão do motor de um carro, é preciso definir algumas grandezas para serem analisadas.
• No caso pode-se escolher a pressão, o volume, a massa e a composição do gás em seu interior.
• Essas grandezas são conhecidas como macroscópicas

Características das coordenadas

macroscópicas:

• Não envolvem nenhuma descrição especial sobre a estrutura da matéria.
• Apenas poucas coordenadas são necessárias para uma descrição macroscópica do sistema.
• São definidas aproximadamente de acordo com o senso de percepção humana (os sentidos).
• Normalmente podem ser medidas diretamente.

Características das coordenadas

microscópicas:

• Algumas considerações são feitas a respeito da estrutura da matéria. Exemplo: a existência de moléculas.
• Muitas grandezas devem ser especificadas.
• As grandezas especificadas não vão ao encontro do senso comum.
• As grandezas não podem ser medidas na prática.

Termodinâmica

• Qual é o papel da termodinâmica?
• A partir de experimentos determina-se quais grandezas são relevantes para analisar o sistema.

Termodinâmica

• Cabe à termodinâmica encontrar as relações entre as grandezas termodinâmicas e as lei fundamentais da termodinâmica.

Termodinâmica

• Estuda as propriedades macroscópicas dos objetos a partir de leis fundamentais (empíricas) também macroscópicas.
• Verificar as leis da termodinâmica a partir de análise microscópica também é possível, porém não é o objeto de estudo da termodinâmica e sim da mecânia estatística.

Exemplos de sistemas

termodinâmicos

• Engenharia: Gases, mistura ar combustível, amônia vaporizada e líquida.
• Química: sólidos, películas superficiais, células elétricas
• Física: fio esticado, capacitores elétricos, termopares e substâncias magnéticas.

Temperatura

• O que significa afirmar que um corpo está quente?
• O que significa afirmar que um corpo está frio?
• 100 °C é quente?
• • 30 °C é frio?
• Depende do referencial!

Temperatura

• Desafio: como explicar equilíbrio térmico sem utilizar o conceito de temperatura?
• Como era possível afirmar que dois corpos estavam em equilíbrio térmico antes do conceito de temperatura ter sido desenvolvido?

Temperatura – Equilíbrio térmico

• Analise o comportamento de algumas variáveis termodinâmicas de dois corpos a diferentes temperaturas postos em contato térmico.
• O equilíbrio térmico ocorrerá quando essas variáveis estiverem com valores fixos, mas não necessariamente iguais.

Dilatação

• Dilatação: com o aquecimento, gases e líquidos (a maioria) aumentam suas dimensões. Isso permitiu a criação dos termômetros. Uma escala arbitrária passa a definir a temperatura dos corpos.

Contato térmico

• É quando a temperatura de um corpo afeta a do outro.
• Empiricamente, corpos em contato térmico tendem a ficar a uma mesma temperatura após o tempo de relaxação.