termodinamica

Revista Brasileira de Ensino de F´ısica, v. 31, n. 3, 3603 (2009) www.sbfisica.org.br Os experimentos de Joule e a primeira lei da termodinˆamica
(Joule’s experiments and the first law of thermodynamics)

J´ ulio C´esar Passos1
Laborat´
orios de Engenharia de Processos de Convers˜ ao e Tecnologia de Energia, Departamento de Engenharia Mecˆ anica, Centro Tecnol´ ogico, Universidade Federal de Santa Catarina, Campus Universit´ ario, Florian´ opolis, SC, Brasil
Recebido em 18/12/2008; Aceito em 14/5/2009; Publicado em 12/10/2009
A formula¸ca
˜o do princ´ıpio da conserva¸ca
˜o da energia ´e um exemplo de longo amadurecimento, quase dois s´eculos e meio, de uma id´eia que se tornou uma das leis b´ asicas da f´ısica e cuja generaliza¸c˜ ao foi alcan¸cada ao ser formalizada como primeira lei da termodinˆ amica. No presente artigo, apresenta-se uma an´ alise das diferentes formula¸co ˜es da primeira lei com o objetivo de resgatar informa¸co
˜es hist´ oricas que poder˜ ao contribuir para o ensino da termodinˆ amica. O estudo mostra que no final do s´eculo XIX j´ a se considerava dif´ıcil afirmar quem teria descoberto o princ´ıpio da equivalˆencia entre calor e trabalho, j´ a que diversos estudiosos haviam abordado o tema, e como as meticulosas pesquisas experimentais de Joule permitiram a demonstra¸ca
˜o da equivalˆencia de diferentes tipos de energia e contribu´ıram de forma definitiva para a elabora¸ca
˜o da primeira lei da termodinˆ amica. Palavras-chave: conserva¸ca
˜o da energia, primeira lei, termodinˆ amica, hist´ oria da ciˆencia.
The formulation of the principle of conservation of energy is an example of the long maturation, almost two and a half centuries, of an idea that became one of the fundamental laws of physics whose generalization was attained when it was formalized as the first law of thermodynamics. In this paper, an analysis of the different formulations of the first law is presented, aimed at rescuing