Aulas 62 a 64 1ª Lei da Termodinâmica

Aulas 62 a 64
1ª Lei da Termodinâmica
A variação da Energia Interna para
gases ideais monoatômicos vale:
3
U  .n.R.T
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Observação:
A variação da Energia Interna de um Gás Ideal
depende da VARIAÇÃO da TEMPERATURA
ABSOLUTA (ΔT) e da QUANTIDADE de GÁS (n).
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Termodinâmica
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As Leis da Termodinâmica
• Variação da Energia Interna.
– A Energia Interna de uma dada quantidade de um
gás é função exclusiva de sua Temperatura.
3
U  .n.R(T2  T1 )
2
T > 0  U > 0 (Energia Interna Aumenta)
T < 0  U < 0 (Energia Interna Diminui)
T = 0  U = 0 (Energia Interna Não Varia) 
TRANSFORMACÃO ISOTÉRMICA
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1ª Lei da TERMODINÂMICA
• Primeira Lei da Termodinâmica:
– Dois tipos de trocas energéticas:
• Calor trocado (Q).
• Trabalho ().
– U é consequência do balanço energético.
U  Q  
A Energia Interna de um sistema é dada
pela diferença entre o calor trocado com o
meio exterior e o trabalho realizado no
processo termodinâmico.
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1ª Lei da TERMODINÂMICA
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Exercício 1 – Página 32
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Exercício 2 – Página 33
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1ª Lei da TERMODINÂMICA
• Transformações Gasosas:
– Transformação Isotérmica:
• Temperatura Constante. No
processo isotérmico Não há
variação de temperatura, mas há
troca de calor.
– T = 0  U = 0  Q = 
• Numa Transformação Isotérmica, o
calor trocado (Q) pelo gás com o
exterior é igual ao trabalho
realizado () no mesmo processo.
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1ª Lei da TERMODINÂMICA
• Transformações Gasosas:
– Transformação Isobárica:
• Pressão Constante. Numa expansão isobárica,
a quantidade de calor (Q)recebida é maior que
o trabalho ()realizado.
–  = p. V e Q = n.Cp. T  Q >  e U > 0
• O gás recebe calor e realiza trabalho.
»
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1ª Lei da TERMODINÂMICA
• Transformações Gasosas:
– Transformação Isovolumétrica ou Isocórica:
• Volume Constante. Numa transformação
Isovolumétrica, a variação da energia interna
(U)do gás é igual à quantidade de calor (Q)
trocada com o meio exterior.
– V = 0   = 0  Q = U

Recipiente
Rígido e
Indilatável.
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1ª Lei da TERMODINÂMICA
• Transformações Gasosas:
– Transformação Adiabática:
• Não troca calor com o meio. Numa
transformação Adiabática, a variação da
energia interna (U) é igual em módulo e
de sinal contrário ao trabalho realizado ()
na transformação.
– Q = 0  U = - 
• Havendo variação de volume, o gás pode
trocar energia com o ambiente sob a forma
de trabalho.
• Numa expansão Adiabática o trabalho é
realizado pelo gás.
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1ª Lei da TERMODINÂMICA
• Transformações Gasosas:
• Transformação Adiabática:
Expansão Adiabática:
O Volume aumenta e a
Temperatura diminui pois
a energia interna diminui.
Em consequência a pressão
diminui, de acordo com a
Lei Geral dos Gases
Perfeitos.
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Compressão Adiabática:
O Volume diminui e a
temperatura aumenta, pois
a energia interna aumenta.
Por consequência, a
pressão também aumenta.
O trabalho é realizado
sobre o gás.
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