projeto de ponte

Termodinâmica
Gabriel José Guimarães Barbosa

Este material visa apresentar todo o assunto sobre termodinâmica da prova do
ITA. Recomendamos que o leitor tenha uma noção sobre a teoria de gases, cujo material também se encontra no site do Rumo ao ITA, pois esse material irá partir de alguns conhecimentos básicos de transformações gasosas. Bom estudo!

1. Energia interna
A energia interna de um gás é a soma de todas as suas energias cinéticas com as energias potenciais de uma amostra. Essa energia potencial é em grande parte devido à energia potencial elétrica das ligações químicas entre as moléculas e também a energia dos núcleos atômicos, além de existir também a energia advinda da fórmula de Einstein,
. Aqui, vale ressaltar que essa amostra pode ser sólida, líquida, gasosa ou uma mistura de fases! Porém, daremos ênfase em sistemas gasosos. Como essa energia é também medida através de um referencial
(pois o potencial elétrico, por exemplo, depende do referencial), não trabalhamos com o valor absoluto dela e sim com suas variações.
Para o modelo de gás ideal, sabe-se que a interação entre moléculas é nula, portanto, nesse tipo de gás, a energia interna é devido à soma da energia cinética de cada molécula. Essa energia cinética não é somente a energia cinética de translação, sendo também constituída de energia de rotação e vibração das moléculas. Tomemos como o exemplo um gás monoatômico, como o hélio, He. Se supormos a idealidade desse gás, a energia interna desse gás é tão somente a soma das energias cinéticas de translação, pois a rotação do gás monoatômico é dotada de bem pouca energia, pois, segundo a fórmula do momento de inércia:

Rotação
Projeto Rumo ao ITA

Vibração
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O I (momento de inércia) é bem pequeno para um átomo que gira em torno de um eixo que passa pelo seu centro. Analogamente, não há também um movimento de vibração, pois ele ocorre em ligações químicas, ou seja, em moléculas (que possuem mais de um