Trabalho e calor- termodinâmica

TERMODINÂMICA APLICADA (2015)

Profª. Ms. Elaine Cristina Santos da Silva

TRABALHO e CALOR
Trabalho
Calor

Formas de transferência de calor
 Condução
Convecção
Radiação

1

TRABALHO
Trabalho em termodinâmica é definido como a medida da quantidade de energia térmica, fornecida ou retirada do sistema, que é capaz de mudar o seu estado.
• O trabalho aparece apenas na fronteria de um sistema.
• O trabalho aparece apenas durante uma mudança de estado
• O trabalho se manifesta através de um efeito nas vizinhanças.
• A distribuição de trabalho nas vizinhanças produz uma aumento na temperatura do sistema.
•Trabalho nas vizinhanças é convertido em energia térmica do sistema.
* Exemplo: Trabalho de expansão – é uma medida da ENERGIA que se deve fornecer ao sistema para alterar o seu volume.

2

Trabalho positivo (W+) : trabalho realizado POR UM sistema
Trabalho negativo(W-) : trabalho realizado SOBRE UM sistema

3

Equações para calcular o TRABALHO (w)

W2 = m . p (

1

4

2

-

1

))

Processo Politrópico
Processo em que se mantém constante a razão entre o calor recebido por um sistema, e a variação da temperatura provoca alteração na entropia(S) do sistema. Para n diferente de 1, temos:

Para n igual a 1, temos:

5

Exemplos
1) Consideremos como sistema o gás contido no conjunto cilindro-êmbolo
(figura abaixo). Observe que vários pesos pequenos estão colocados sobre o êmbolo. A pressão inicial é igual a 200 KPa e o volume inicial do gás é 0,04m 3 .
a) Coloquemos um bico de Bunsen embaixo do cilindro e deixemos o volume do gás aumente para 0,1m3, enquanto a pressão permanece constante. Calcular o trabalho realizado pelo sistema durante esse processo

6

6

b) Consideremos o mesmo sistema e as mesmas condições iniciais porém,ao mesmo tempo que o bico de Bunsen está sob o cilindro e o êmbolo se levanta, renovamos os pesos destes, de tal maneira que durante o processo a temperatura do gás se mantém constante (processo politrópico com expoente n=1) 7

c)