ensino superior

I- INTRODUÇÃO

A primeira lei da Termodinâmica é a afirmação de que a energia pode ser transferida ou convertida de uma forma para outra, mas não pode ser criada ou destruída. A energia total do universo é constante. [CHANG, 2008]
Para que se faça o estudo das mudanças de energia de um sistema determinado e não de suas vizinhanças, nos focamos na energia interna do sistema (U), que consiste nas energias translacional, rotacional, vibracional, eletrônica e nuclear, assim como em interações intermoleculares. Por serem energias internas, não estão inclusas outras energias associadas ao sistema, como por exemplo energia cinética ou energia potencial. A energia total do sistema (Etotal), por sua vez, consiste na somatória de todas as energias envolvidas com o sistema.
A energia interna difere tanto do calor quanto do trabalho pelo fato de variar sempre na mesma quantidade ao ir de um estado a outro, independentemente da natureza do caminho. Calor (q) e trabalho (w) são funções de estado, e não faz sentido peguntar quanto calor ou trabalho um sistema possui. Essas funções fazem sentido se consideradas para um processo em que há um trabalho envolvido ou troca de calor, e o caminho do processo é essencial para as entendermos. A energia interna depende apenas de parâmetros termodinâmicos do estado, e portanto é uma função de estado. Matematicamente, podemos denotar:
∆U = q + w ou, para uma variação infinitesimal: dU = ᵭq + ᵭw.
Note que na representação de calor e trabalho em um processo de um estado 1 a um estado 2, o sinal ∆ foi omitido pois denota diferença entre os estados final e inicial, e portanto não se aplica a calor e trabalho. De modo semelhante, embora dU seja uma diferencial exata, isto é, uma integral do tipo é independente do caminho, a notação ᵭ nos lembra que ᵭq e ᵭw são diferenciais inexatas e, portanto, são dependentes do caminho.
A energia do sistema é a sua capacidade de realizar trabalho. Quando um sistema efetua trabalho, há uma redução da