AULA08 Primeira Lei Da Termodin Mica P1

Termodinâmica
Primeira Lei da Termodinâmica
Parte 1

Termodinâmica – EMB5009 – Prof. Vinicus Malatesta

Energia cinética
Energia interna

Energia potencial

Princípio da conservação da energia Calor e Trabalho

PRIMEIRA LEI DA TERMODINÂMICA

Primeira Lei da termodinâmica
Sir James Joule
(1818-1889)

TRABALHO MECÂNICO X VARIAÇÃO DE
TEMPERATURA

Balanço de energia
PRINCÍPIO DE CONSERVAÇÃO DE
ENERGIA
A energia não pode ser criada nem destruída durante um processo; ela pode apenas mudar de forma.

E entra− E sai =ΔE sistema =Efinal− Einicial

Balanço de energia
ABORDAGEM INTUITIVA:

E entra− E sai =ΔE sistema =E2 − E1
Fronteira adiabática

Bateria

Balanço de energia
ABORDAGEM INTUITIVA:

E entra− E sai =ΔE sistema =E2 − E1

Balanço de energia
ABORDAGEM INTUITIVA:

E entra− E sai =ΔE sistema =E2 − E1

Mecanismos de transferência de energia






Transferência de calor, Q: a transferência de calor altera a energia cinética das moléculas e, portanto, a energia interna.
Realização de trabalho, W: a realização de trabalho sobre o (ou pelo) sistema aumenta (ou diminui) a energia do sistema.
Fluxo de massa, m: a transferência de massa altera a energia do sistema. Exemplo: aquecedor de água

( Q e−Q s ) + ( W e−W s ) + ( E massa,e− Emassa,s ) =ΔE sistema
CALOR

TRABALHO

MASSA

Balanço de energia
ΔE sistema =E final−E inicial =E 2 −E 1
ΔE sistema =ΔU+ΔEc+ΔEp
ΔU=m ( u2 −u1 )

A maioria dos sistemas encontrados na prática são estacionários:

1
ΔEc= m ( ν 22 −ν 21 )
2

ΔEc= 0 e ΔEp= 0

ΔEp=mg ( z 2 −z 1 )

ΔE sistema =ΔU

Balanço de energia
( Q e−Q s ) + ( W e−W s ) + ( E massa,e− Emassa,s ) =ΔE sistema
CUIDADO: Os seis termos do lado esquerdo são quantidades positivas! Não existe sinal associado, a direção é indicada apenas por “e” e “s”!

Convenção tradicional de sinais


Calor (líquido) transferido para (e) o sistema é positivo, calor transferido do (s) sistema é negativo.

Qlíq =Q e −Q s


Se Qs = 0, Qlíq = Qe logo Qlíq > 0
Se Qe = 0, Qlíq = -Qs logo Qlíq < 0