As Leis da Termodinâmica - GlobalFQ

As Leis da Termodinâmica
• O Princípio Zero Termodinâmica – é a base para a medição de temperatura
• O Primeiro Princípio da Termodinâmica – conservação da energia e da conservação da
massa
• O Segundo Princípio da Termodinâmica – determina o aspeto qualitativo de processos
em sistemas físicos, isto é, os processos ocorrem numa certa direção mas não podem
ocorrer na direção oposta
A Termodinâmica é Baseada em Princípios Estabelecidos Experimentalmente
– Ciência Empírica
Princípio Zero da Termodinâmica
Se os corpos estiverem a temperaturas diferentes, a energia pode ser
trocada entre eles por meio de calor
Se os corpos A e B estiverem separadamente em equilíbrio térmico com
um terceiro corpo C, então A e B estão em equilíbrio térmico entre si
No equilíbrio térmico os corpos em contacto térmico deixam de trocar energia
Dois corpos em equilíbrio térmico entre si estão à mesma temperatura
A temperatura permite determinar se um corpo está em equilíbrio térmico
com outros corpos
Primeiro Princípio da Termodinâmica
U  Q  W  R
 Processo adiabático
Q=0
U  W
 Processo isobárico
P= constante
U  Q  W
 Processo isométrico (ou isocórico)
V= constante
U  Q  W  Q  0
U  Q
 Processo isotérmico
T= constante
U  0
U  Q  W
W Q
Segundo Princípio da Termodinâmica
Há vários processos na natureza que não violam a primeira lei da
termodinâmica e que não ocorrem espontaneamente.
A primeira lei não impede que o calor passe de uma fonte fria para uma fonte
quente mas isso só é possível se for realizado trabalho sobre o sistema.
• A Primeira Lei proíbe a criação ou destruição de energia
• A Segunda Lei limita a disponibilidade da energia e os modos de
conversão e de uso da energia
O Segundo Princípio da Termodinâmica formaliza os conceitos de processos
reversíveis e irreversíveis e restringe o tipo de conversões energéticas nos
processos termodinâmicos
Entropia e Segundo Princípio da Termodinâmica
Todos os processos irreversíveis envolvem aumento de entropia.
A entropia é uma grandeza que não se conserva. A entropia de um sistema
isolado pode variar, porém, ela nunca pode diminuir.
EXEMPLO: a expansão livre de um gás é um exemplo de processo irreversível de
um sistema isolado no qual existe aumento de entropia.
Microscopicamente, a entropia tem uma interpretação probabilística e está
associada com a probabilidade de se encontrar um sistema em um determinado
microestado.
A Segunda Lei pode ser enunciada usando-se a entropia da seguinte forma:
Em sistemas isolados termicamente, a entropia de um sistema submetido a
processos reversíveis mantém-se constante e a entropia de sistemas
submetidos a processos irreversíveis aumenta.