TERMO

Termodinâmica é o ramo da física que investiga as leis e processos que regem as relações entre calor, trabalho e outras formas de transformações de energia, mais especificamente as mudanças de energia que a disponibilizem para a realização de trabalho. Por isso, o entendimento da termodinâmica impulsionou e foi impulsionado pela 1ª Revolução Industrial, na qual máquinas utilizavam calor para fornecer trabalho mecânico – as máquinas a vapor – dando origem aos motores e refrigeradores de hoje.
Em mecânica, define-se o trabalho de uma força como sendo: τ=F⋅d⋅cosθτ=F⋅d⋅cosθ onde F representa a intensidade da força, d o deslocamento do objeto durante a aplicação dessa força e θ o ângulo entre as direções da força e do deslocamento. De forma mais geral, quando a força aponta a favor do deslocamento, ou seja, “para frente”, o trabalho pode ser calculado por τ=F⋅dτ=F⋅d. Quando a força ap­onta contra o deslocamento, ou seja, “para trás”, ele é calculado por τ=−F⋅dτ=−F⋅d .
Você deve estar se perguntando: “o que um conceito de mecânica que envolve forças e deslocamentos está fazendo em um texto de termodinâmica?” Pare para pensar: quando aquecemos um objeto, ele se dilata, empurrando o meio externo, no caso o ar. Logo, existe a aplicação de uma força e um deslocamento de sua periferia. Assim, existe um trabalho realizado pela superfície do objeto.
Como a dilatação dos objetos no nosso dia-a-dia costuma ser desprezível, não nos atentamos a isso antes. Mas em um sistema em especial, a dilatação não costuma ser tão desprezível: os gases. Pensemos então neste caso.

Suponha um gás encerrado em um recipiente fechado por um êmbolo móvel, que pode deslizar sem resistência com as paredes do recipiente. Suponha também a pressão externa constante sobre o recipiente. Se o embolo se desloca, o volume do gás varia.
Para que o êmbolo suba, por exemplo, as partículas do gás devem exercer uma força F no êmbolo. Pela definição de pressão: p=FA⇒F=p⋅Ap=FA⇒F=p⋅A onde A representa a área do