AULA5

UNISANTA – FACULDADE DE ENGENHARIA QUÍMICA
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DISCIPLINA: TERMODINÂMICA QUÍMICA I – NOTAS DE AULA
Prof. Antonio Santoro
3 - CALOR E TRABALHO
Trabalho e calor são a essência da termodinâmica. Assim é fundamental que o estudante de termodinâmica entenda claramente as duas definições tendo em vista que a análise correta de muitos problemas térmicos dependem da distinção entre elas.
3.1 - Trabalho
Podemos definir o trabalho termodinâmico como: "Um sistema realiza trabalho se o único efeito sobre o meio (tudo externo ao sistema) PUDER SER o levantamento de um peso."
Note-se que o levantamento de um peso é realmente uma força que age através de uma distância. Observe também que nossa definição não afirma que um peso foi realmente levantado ou que uma força agiu realmente através de uma dada distância, mas que o único efeito externo ao sistema poderia ser o levantamento de um peso.
O trabalho realizado por um sistema é considerado positivo e o trabalho realizado sobre o sistema é negativo. O símbolo W designa o trabalho termodinâmico.
Em geral falaremos de trabalho como uma forma de energia. Vamos ilustrar a definição de trabalho fazendo uso de dois exemplos. Considere como sistema a bateria e o motor elétrico delimitados pela fronteira como mostrados na figura 3.1-1a
, e façamos com que o motor acione um ventilador. A pergunta que segue é a seguinte: O trabalho atravessará a fronteira do sistema neste caso? Para responder a essa pergunta usando a definição de trabalho termodinâmico dada anteriormente vamos substituir o ventilador por um conjunto de polia e peso como mostra a figura 3.1-1b. Com a rotação do motor um peso pode ser levantado e o único efeito no meio é tão somente o levantamento de um peso. Assim para o nosso sistema original da Fig.
3.1-1a concluímos que o trabalho atravessa a fronteira do sistema.
Agora, façamos com que o nosso sistema seja constituído somente pela bateria como mostra a figura 3.1-2. Neste caso quem cruza a fronteira do sistema é a energia