Slide 1 - Liceu Albert Sabin

h

h2
2
h

h1
1
h  h1   1

h2  h1  2  1
Fusão do gelo
Ebulição da água
Variação
graus Celsius
0C
100C
100C
graus Fahrenheit
32F
212F
180F
kelvin
273 K
373 K
100 K
C  0
100  0
C
100


 F  32
212  32
 F  32
180
C
5

 F  32
9
 C  F

100 180
 F  1,8  C
C  0
T  273

100  0 373  273
C
T  273

100
100
T  C  273
 C T

100 100
C  T

Provoca mudança na temperatura do
corpo.
Q
C

Q  C.
Q  C.
C  m.c
Q  m.c.

Provoca mudança
no estado físico do
corpo.
Q  m.L

|LF|= |LS|
 LF +
 LS –

|LV|= |LL|
 LV +
 LL –

Não realiza trocas de calor com outros
sistemas térmicos. Portanto o somatório
das trocas de calor entre os corpos que
constituem o sistema é nulo.
L  L  L0
L  L0 . .
 α é o coeficiente de dilatação
térmica linear do material que
constitui o corpo.
 [α] = []-1
A0
A
0

A  A  A0
A  A0 . .
 β é o coeficiente de dilatação
térmica superficial do material que
constitui o corpo.
 β = 2.α
 [β] = []-1
V0
V  V  V0
V  V0 . .
V
  é o coeficiente de dilatação
térmica volumétrica do material
que constitui o corpo.
  = 3.α
 [] = []-1
Vrecipiente  V0 . recipiente.
Vlíquido  V0 . líquido.
Vaparente
Conclusão:
Se líquido > recipiente  Vlíquido > Vrecipiente
Vaparente  Vlíquido  Vrecipiente

No intervalo de temperatura de 0°C a 4°C
sua temperatura aumenta enquanto seu
volume diminui.

É quando a energia térmica se propaga de
partícula para partícula do meio material.
k . A. .t
Q
e
Q

t

É quando a energia térmica se propaga pela
movimentação de camadas líquidas ou
gasosas, gerada pela diferença de densidade,
onde o mais denso desce e o menos denso
sobe.

É quando a energia térmica é transportada
por ondas eletromagnéticas.
p.V  n.R.T
p  pressão do gás
V  volume do gás
n  número de mols
R  constante universal dos gases
T  temperatura absoluta
 [p] = N/m2=Pa (pascal)
 [V] = m3 (metro cúbico)
 [n] = mol
 [T] = K (kelvin)
 R = 8,31 J/mol.K
 Observação:
 J=Pa.m3
 [p] = atm (atmosfera)
 [V] = L (litro)
 [n] = mol
 [T] = K (kelvin)
 R = 0,082 atm.L/mol.K

Para uma certa quantidade de gás contida em
um recipiente considera-se que:
 Pressão, volume e temperatura podem variar,
enquanto o número de mols é constante.
Estado A
Estado B
 Pressão: pA
 Pressão: pB
 Volume: VA
 Volume: VB
 Temperatura: TA
 Temperatura: TB
p A .VA pB .VB

TA
TB
Isobárica (Pressão constante)
 Volume diretamente proporcional a
temperatura
V A VB

TA TB
Isométrica (volume constante)
 Pressão diretamente proporcional a
temperatura
p A pB

TA TB
Isotérmica (temperatura constante)
 Pressão inversamente proporcional ao
volume
pA.VA  pB .VB
A pressão de um gás contido num
recipiente deve-se às colisões que as
moléculas efetuam contra as paredes do
recipiente.
F
p
Área
F  p. Área
τ  F.d
τ  p.Área.d
d
F
τ  p.V
Expansão
 (+)
Perde EM
Contração
 (-)
Ganha EM
V  zero
τ  zero
Expansão do Gás
pressão
B
A
Contração do Gás
pressão
B
A
volume
   Área
volume
   Área
É uma transformação no qual o gás retorna
para a situação inicial.
 12   Área12  21   Área21
 ciclo   Áreaciclo
 Ciclo
 Ciclo
Horário →  +
Anti-Horário →  -



É a soma das energias de todas as moléculas
do gás contido no recipiente.
Depende do número de moléculas do gás.
Depende da temperatura do gás.

Para gases perfeitos e monoatômicos a
energia interna é dada pela expressão:
3
U  n.R.T
2

Para gases perfeitos e diatômicos a energia
interna é dada pela expressão:
5
U  n.R.T
2
U monoatômico
3
 n.R.T
2
5
U diatômico  n.R.T
2
U  k.T

A energia interna de um dado número de mols de
um gás perfeito depende:
 Exclusivamente da temperatura. (Lei de Joule)
 É diretamente proporcional à temperatura absoluta do
gás, portanto:
U1 U 2 U 3


k
T1 T2 T3
 [U] = J (joule)
 [n] = mol
 [T] = K (kelvin)
 R = 8,31 J/mol.K
3
U  n.R.T
2
5
U  n.R.T
2
U  k.T
Obs: só haverá variação na energia interna de um
gás, se ele sofrer uma variação de temperatura,
ou seja:
 T aumenta  U aumenta (U > 0);
 T diminui  U diminui (U < 0);
 T constante  U constante (U = 0).
Fornecendo
Energia
Fornecendo
Calor
Fornecendo
Energia Mecânica
Gás em contato com
outro corpo mais quente
Comprimindo o Gás
Retirando
Energia
Retirando
Calor
Retirando
Energia Mecânica
Gás em contato com
outro corpo mais frio
Expandindo o Gás
U = Q - 
Onde:
Q  Quantidade de Calor
  Trabalho
U  Variação da energia interna
U = Q - 
U > 0
T aumenta
Q>0
recebe calor
U < 0
T diminui
Q<0
perde calor
U = 0
Tfinal =Tinicial
Q=0
adiabática
>0
expansão
Perde EM
<0
compressão
Ganha EM
= 0
Isométrica
Em uma máquina térmica que opera em ciclos é
impossível converter integralmente calor em
energia mecânica.
W
Q1  Q2

 
Q1
Q1
Q2
  1
Q1
Q1

Q2 T2
T2

   1
Q1 T1
T1
T1
T2
Q2