Resumo Observações E..
Propaganda
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS FACULDADE DE ENGENHARIA DE ALIMENTOS PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE ALIMENTOS DISCIPLINA: TERMODINÂMICA RESUMO OBSERVAÇÕES EXPERIMENTAIS Irene Rodrigues Freitas Profª. Drª Maria Ângela A. Meireles Campinas, 01 de março de 2011 As observações experimentais regem a essência da estrutura teórica da termodinâmica clássica, derivadas de leis naturais que governam o comportamento macroscópico do sistema. A primeira observação está relacionada à lei de conservação de massa, pois em qualquer mudança de estado (exceto naquelas que envolvem reação nuclear) a massa total é conservada, ou seja, não existe geração espontânea e consumo de massa em qualquer sistema. A segunda observação está relacionada à quantidade de movimento total, onde esta é conservada em qualquer mudança de estado. Verifica-se na terceira observação que em qualquer mudança de estado a energia total que inclui a energia interna, potencial, cinética, trabalho e calor são conservadas, portanto estabelece o principio da conservação de energia, e uma conseqüência dessa lei é que a energia não pode ser criada e nem destruída, apenas pode ser transformada. Na quarta observação experimental, se certa quantidade de calor ou trabalho em qualquer uma das duas formas quando são fornecidos ao sistema, pode resultar na mesma mudança de estado. Contudo energias térmicas e mecânicas não são equivalentes, pois a energia mecânica pode ser completamente convertida em energia térmica, por sua vez a energia térmica só pode ser parcialmente convertida em energia mecânica. A quinta observação refere-se à tendência dos sistemas em atingir o estado de equilibrio, este que não varia com o tempo, será uniforme ou composto por subsistema uniforme quando um sistema não está sujeito a escoamentos de massa ou energia impostos pelo meio ambiente. Um sistema em equilibrio apresenta propriedades macroscópicas constante. Portanto, conforme a sexta observação experimental para que o sistema altere seu estado é necessário haver alterações das propriedades por meio de pertubações externas, pois caso contrário este não mudará espontaneamente, no entanto, num estado de equilibrio que se desenvolvem naturalmente, requer pouca energia para manter-se estável, conforme apresentado na sétima observação experimental. Na oitava observação refere-se a regra de fases onde aponta que o estado de equilibrio de um sistema é caracterizado pelos valores das propriedades de equilibrio, ou seja, um sistema com um único componente e uma única fase pode ser caracterizado termodinâmicamente conhecendo apenas duas propriedades de estado, tais como temperatura e pressão. A nona observação experimental relata que as correlações existentes entre as variáveis termodinâmica de estado para um fluido em equilibrio, também prevalecem quando o fluido não está em equilibrio. A transferência de calor que resulta de diferentes temperaturas é linearmente proporcional à magnitude da diferença de temperatura e o fluxo de calor está linearmente relacionado ao gradiente de temperatura, e o fluxo de massa é proporcional ao gradiente de concentração, conforme a décima observação experimental.
