Eng.Metalurgica

TERMODINÂMICA
"A termodinâmica estuda as relações entre energia térmica (calor) trocada e energia mecânica
(trabalho) realizada numa transformação de um sistema."
Trabalho realizado por um gás
"Quando aplicamos uma força sobre um corpo, provocando um deslocamento, estamos gastando energia na forma mecânica a qual denominamos de trabalho."

Em um sistema termodinâmico quem exerce a força é o gás e o deslocamento é feito pelo embolo ao sofrer variação de volume. Portanto o trabalho termodinâmico é expresso pela equação:

τ = trabalho realizado pelo gás

τ = p.∆ V

P = pressão exercida pelo gás
∆ V = variação do volume
∆ V = V2 - V1
Na expansão, Vfinal > Vinicial
(o gás realiza trabalho)

→ τ >0

Na compressão, Vfinal < Vinicial → τ < 0
(o gás recebe trabalho do meio exterior)
Exercícios
1. Numa transformação sob pressão constante de 800 N/m2, o volume de um gás ideal se altera de
0,020 m3 para 0,060 m3. Determine o trabalho realizado durante a expansão do gás.
2. Um gás ideal , sob pressão constante de 2.10 5 N/m2, tem seu volume reduzido de 12.10-3 m3 para
8.10-3 m3. Determine o trabalho realizado no processo.
3. Sob pressão constante de 50 N/m2, o volume de um gás varia de 0,07 m3 a 0,09 m3. A) o trabalho foi realizado pelo gás ou sobre o gás pelo meio exterior? B) Quanto vale o trabalho realizado? Trabalho pela área
Propriedade:
"O trabalho é numericamente igual à área, num gráfico da pressão em função da variação do volume." P τ ≅ área

τ = área

V1

Exercícios

V2

V

1. As figuras representam a transformação sofrida por um gás. Determinar o trabalho realizado de
A para B em cada processo.
a) P (N/m2)
A

B

20

0

V (m3)

5

b) P (N/m2)
A
30
B
0

V (m3)

6

c) P (N/m2)
A
10 .........

0

2

B

V (m3)

5

Energia Interna
É a energia, sob qualquer forma, que o sistema termodinâmico, armazena dentro de si.
É dada pela soma das energias (em grande parte energia potencial,