Trabalho realizado sobre um gás ideal

LABORATÓRIO DE FÍSICA TÉRMICA

RELATÓRIO 8
PROF. ROBERTO FRANCO

TRABALHO REALIZADO SOBRE UM GÁS IDEAL

AROLDO DE SOUZA CATARINA FILHO
DAYVISON FELISMINDO LIMA
VICTOR VESCOVINI

CAMPOS DOS GOYTACAZES, 5 DE JULHO DE 2012 1. INTRODUÇÃO: De acordo com a Primeira Lei da Termodinâmica, em qualquer processo termodinâmico a quantidade de calor (Q) recebida por um sistema está relacionada diretamente com massa (m), o calor específico(c) e a variação de temperatura (∆T) 1,2.
Q=m . c . ∆T Quando a pressão é constante, o calor trocado pelo sistema com o meio externo é usado para o trabalho e para mudar a energia interna. Em muitas situações práticas, os sistemas estão submetidos à pressão atmosférica 1,2. O trabalho realizado (W) associado ao aquecimento, relaciona a pressão (P) e a variação de volume (∆V), porém em um processo isobárico, a pressão é mantida constante, logo expressa-se:
W=P . dV W= ∫P .dV W=P . ∫dV W= P . ∆V Nesse caso, utilizando a equação da Primeira Lei da Termodinâmica podemos chegar a variação da energia interna (∆U) 1,2.
Q=∆U+W
Para o caso particular do ar, um gás constituído essencialmente por N2 e O2 como um gás ideal diatômico com vibração, a energia pode ser escrita da seguinte forma, de acordo com o teorema da eqüipartição de energia 1,2.
U= 72 .N .k .T , onde n . R = N .k U= 72 .n .R .T Portanto, podemos escrever a Primeira lei da Termodinâmica em função de ΔV:
Q=P . ∆V .92 .n . R .T O calor está relacionado à variação da temperatura (usando-se a lei dos gases ideais) por: P.V = n .R .T Assim, o calor fornecido pode ser calculado pela variação de temperatura ou pela variação de volume, assim como pela relação entre o calor e a capacidade térmica molar à pressão constante(CP).
Q=n .CP . ∆T

2. OBJETIVO

3.1. Obter as variações de calor e energia interna durante o aquecimento do ar, em um processo isobárico, por meio de medidas diretas e indiretas. 3.2.