leis da termodinamica

Módulo III – Primeira Lei da Termodinâmica e em Ciclos de Potência e Refrigeração.
Primeira Lei da Termodinâmica
A única maneira de variar a energia de um sistema fechado é por meio de calor ou trabalho. Porém a energia deve ser conservar, isto é, a energia não pode ser criada ou destruída, apenas transformada. Essa conservação de energia é o princípio da Primeira Lei.
Balanço de Energia
A variação líquida da energia total de um sistema durante um processo é igual à diferença entre a energia total que entra e a energia total que sai do sistema durante esse processo.
Eentra – Esai = ΔEsistema [J]
Essa relação se aplica a todo tipo de sistema em qualquer processo
ΔEsistema = Efinal – Einicial = E2 – E1
A energia pode existir sob diversas formas, cinética, potencial, magnética, eletromagnética, nuclear, química, e sua soma constitui a energia total. A variação da energia total de um sistema durante um processo pode ser expressa por:
ΔEsistema = ΔU + ΔEC + ΔEP onde U é a energia interna, EC a energia cinética e EP a energia potencial. Porém temos que:
ΔU = m (u2 – u1) [J]
ΔEC = ½ m (V22 – V12) [J]
ΔEP = mg (z2 – z1) [J]
A energia pode ser transferida para ou de um sistema de três formas:
1. Calor (Q) promove o aumento ou diminuição da energia das moléculas, e consequentemente a energia interna do sistema.
2. Trabalho (W) é uma forma de energia que não seja proveniente de uma diferença de temperatura. A realização de trabalho sobre o sistema aumenta a energia do sistema, enquanto que a realização de trabalho pelo sistema diminui a energia dele.
3. Fluxo de massa (ṁ) é um mecanismo adicional de transferência de energia, tendo um aumento com o acréscimo de massa e uma diminuição com a retirada de massa do sistema.
Com isso, o balanço de energia pode ser escrito da seguinte forma:
ΔEsistema = Eentra – Esai = (Qentra – Qsai) + (Wentra – Wsai) + Emassa,entra – Emassa,sai
Na forma de taxa a variação de energia e de sua transferência na forma de calor e