Aula 3 2 Lei Da Termodin Mica

Termodinâmica
EAL3002
2015/1

AULA 3: 19/03/2015

Prof.: Marcelo Lanza

2ª LEI DA TERMODINÂMICA

A termodinâmica lida com transformações de energia – as leis da termodinâmica procuram mostrar COMO ocorrem essas transformações.

1ª Lei. Trata da conservação da energia. Energia pode ser transferida de um sistema à vizinhança ou vice-versa através de calor, trabalho, escoamento de matéria, etc. Não há restrições quanto ao sentido dessas transferências de energia. 2ª Lei. Impõe restrições quanto ao sentido das transformações/trocas de energia. Sabemos, por experiência, que estas restrições existem. Agora vamos procurar conceituar e abordar matematicamente estas restrições.

Que restrições são essas? Que processos conhecemos que NÃO PODEM ocorrer no mundo real?

2ª LEI DA TERMODINÂMICA
Exemplo 1. Quando realizamos trabalho sobre o sistema, com uma bomba, compressor, agitador, etc., a energia que transferimos pode ser completamente convertida em outras formas de energia, como cinética, elétrica, térmica, calor, etc.
Por outro lado, se fornecemos calor a um sistema, não conseguimos converter totalmente esse calor em trabalho. Sempre haverá perda de parte da energia transferida. A EFICIÊNCIA deste tipo de processo é baixa.
Exemplo 2. Como já constatamos e é de senso comum, calor é transferido sempre de um corpo mais quente para outro mais frio, e nunca no sentido oposto.
Existe um sentido espontâneo para este processo.
Estas duas observações podem ser traduzidas em enunciados para a segunda lei da termodinâmica. São estes:
1. Nenhum equipamento pode funcionar de forma que SEU ÚNICO EFEITO seja a conversão completa do calor absorvido pelo sistema em trabalho.

2. Nenhum processo pode consistir UNICAMENTE em transferência de calor de um nível de temperatura inferior para outro nível superior.

2ª LEI DA TERMODINÂMICA
Imaginemos um gás ideal em um cilindro, sofrendo uma expansão reversível e isotérmica: T constante
Reversível

Neste caso, há realização de trabalho, dado