termodinamica

Capítulo VI – Termodinâmica

Capítulo VI - Termodinâmica

6.1. Sistemas, Estados e Energia
6.1.1. Sistemas
Em termodinâmica, o universo é formado por um sistema e sua vizinhança. Um sistema pode ser aberto, que pode trocar matéria e energia com a vizinhança, fechado que só troca energia e, um sistema isolado que não troca nada com a vizinhança.

Figura 6.1 O sistema é a amostra ou mistura de reação na qual estamos interessados. Fora do sistema, está a vizinhança. O conjunto sistema vizinhança é, às vezes chamado de universo.

Figura 6.2 Podemos classificar qualquer sistema segundo suas interações com a vizinhança. Um sistema aberto pode trocar matéria e energia com a vizinhança. Um sistema fechado pode troca energia, mas não matéria. Um sistema isolado não pode trocar matéria nem energia.

6.1.2. Trabalho e Energia
Energia é a capacidade de realizar trabalho
Exemplos:
• Energia radiante vem do sol e é a fonte primária de energia na terra
• Energia Térmica é a energia associada ao movimento aleatório de átomos e moléculas
• Energia química é a energia armazenada nas ligações químicas das substâncias
• Energia nuclear é a energia armazenada nos nêutrons e prótons do núcleo atômico
• Energia potencial é a energia disponível devido à posição de um objeto
O trabalho pode ser interpretado como o movimento contra uma força e, é calculado como:
Trabalho = força × distância
A unidade de trabalho e, portanto de energia, é o joule, J, com

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1 J = 1 kg⋅m2⋅s−2
Na termodinâmica, a capacidade de um sistema realizar trabalho – seu conteúdo total de energia – é chamada sua energia interna, U.
Trabalho é a transferência de energia para um sistema por um processo equivalente ao aumento ou abaixamento de um peso. A energia interna de um sistema pode ser alterada pela realização de trabalho: ∆U = w.
6.1.3. Trabalho de Expansão
Um sistema pode realizar dois tipos de trabalho.
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Trabalho de expansão