Cap Tulo 16 Primeira Lei Da Termodin Mica

FÍSICA - 2º ano do Ensino Médio
Primeira lei da termodinâmica
Ao ser aquecido, o gás se expande empurrando o êmbolo para cima.
Notamos que o calor fornecido ao gás produziu trabalho, ao mover o êmbolo, e fez aumentar a temperatura do gás.
Isso demonstra que a energia se conservou. A energia na forma de calor transformou-se em outros tipos de energia.
A primeira lei da Termodinâmica corresponde, na verdade, ao princípio da conservação da energia.
Assim, o calor fornecido ou retirado (Q) de um sistema resultará na realização de trabalho () e na variação da energia interna do sistema (∆EI).

Q =  + ∆EI

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Primeira lei da termodinâmica

Quando o gás se expande, temos uma variação de volume positiva (∆V>0). Então dizemos que o gás realizou trabalho (>0), pois é a força do gás que desloca o êmbolo.

F
Quando o gás é comprimido, temos uma variação de volume negativa (∆V<0). Então dizemos que o trabalho foi realizado sobre o gás (<0), pois uma força externa desloca o êmbolo.

Quando um sistema (gás) é levado do estado inicial (pi, Vi, Ti) ao estado final (pf,Vf,Tf), mediante uma transformação termodinâmica:
 Calor pode entrar ou sair do sistema;

 Trabalho pode ser realizado pelo ou sobre o sistema;
 Para pressão constante:

  p.V

• Cálculo do trabalho através do gráfico p X V
Trabalho = área do gráfico

Gases apresentam dois tipos de calor específico:
• cv (volume constante)
Q
c( v ou p ) 
• cp (pressão constante) nT Assim, há duas expressões para Quantidade de calor absorvida ou cedida:

Qv  ncv T

Qp  nc p T

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Primeira lei da termodinâmica

A energia interna de um gás está diretamente relacionada com sua temperatura. Assim, uma variação na temperatura do gás indicará variação de sua energia interna (∆EI). Para moléculas monoatômicas, tem-se:

E int

3
 n R  T
2

ΔE int

3
  n  R  ΔT
2

n – número de mols do gás;
R – constante universal dos gases (8,31 J/mol.K);
T – temperatura do