Fisica
CURSO EXTENSIVO
02
Paulo Bahiense, Naldo e Antônio Marcos
FÍSICA – LIVRO – II TERMODINÂMICA Estudo das relações entre calor e trabalho que ocorrem em determinados fenômenos como, por exemplo, transformações gasosas.
Estado termodinâmico de um gás Considere um gás encerrado num recipiente.
Nosso objeto final de estudo é a compreensão das leis que fazem a máquina térmica funcionar.
O estado termodinâmico desse gás é definido pelas variáveis de estado do mesmo, ou seja, pressão, volume e temperatura. Essas grandezas são conhecidas como funções termodinâmicas. Qualquer variação em uma dessas funções estará se processando uma transformação no estado termodinâmico do gás. Gás – Fluido que possui as propriedades de compressibilidade e expansibilidade e que tende a ocupar todo o volume que lhe é oferecido. Um gás é dito ideal se tem as seguintes características: • • • •
As moléculas encontram–se em contínuo movimento desordenado, regido pelas leis da mecânica newtoniana. Há choques constantes perfeitamente elásticos. Não existem forças de coesão entre as moléculas. Não tem volume próprio. As distâncias entre as moléculas são infinitas se comparadas com as dimensões das moléculas.
A expressão matemática que relaciona as três variáveis de estado é a equação de Paul Emile Clapeyron. p ⋅ V = n ⋅R ⋅ T Onde n é o número de mols do gás e R a constante universal dos gases perfeitos. Quando um sistema sofre uma transformação, há de se considerar dois tipos de energia: Energia Interna – Forma de energia inerente ao sistema, dependendo exclusivamente do seu estado. Energia Externa – Forma de energia trocada pelo sistema com o meio exterior na forma de calor e trabalho.
Os gases ideais são fictícios mas, em determinadas condições, os gases reais se comportam como gases ideais: • • •
Baixa pressão Alta temperatura Gás de difícil liquefação
As moléculas de um gás ideal só possuem energia cinética de translação. Verifica-se que tal energia é diretamente proporcional à temperatura absoluta do gás.
PROF. PAULO BAHIENSE, NALDO e ANTÔNIO MARCOS
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