2ª lei termodinâmica
- Primeira lei: A energia interna se conserva. No entanto, existem processos que obedecem a primeira lei, mas que nunca se realizarão.
Ex: - O calor não flui de um corpo frio para um corpo quente;
- Um lago não congela num dia de verão, cedendo calor para o ambiente. Segundo a primeira lei, não precisaríamos economizar energia, pois a energia total do universo se conserva !!!!
O fato é que nem todas as formas de energia são úteis !!!
- A Segunda Lei da Termodinâmica trata desses problemas:
- Nos diz se determinadas transformações ocorrem ou não na natureza; - Se uma determinada energia pode ser aproveitada ou não;
Traz a idéia de que existe uma direção espontânea de ocorrência dos fenômenos termodinâmicos.
MÁQUINAS TÉRMICAS
A 2a Lei foi elaborada a partir da observação experimental e do estudo de máquinas térmicas.
Enunciado de Kelvin: “É impossível realizar um processo cíclico em que se remova calor de um reservatório quente e se produza uma quantidade equivalente de trabalho”.
Enunciado de Clausius: “É impossível realizar um processo cíclico cujo único resultado seja a transferência de energia térmica de um reservatório frio para um reservatório quente”.
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Exemplos:
a) Uma pessoa empurra um bloco com atrito sobre uma mesa num circuito fechado, voltando para a posição inicial. Pela primeira lei ( ∆U = 0 ), e o trabalho realizado é igual ao calor transferido para o ambiente (devido ao atrito).
O processo inverso nunca ocorre , apesar de não violar a 1a Lei !!!
b) Um bloco pesado cai de uma certa altura e colide inelasticamente com o chão. A energia potencial se converte em energia térmica, quebra da estrutura, etc... de forma que a energia total é conservada. No entanto, o bloco nunca voltará espontaneamente para a posição inicial absorvendo energia do ambiente.
Essa energia não pode mais ser aproveitada, é uma energia perdida !!
Isso está relacionado com a irreversibilidade de alguns processos.