A termodinâmica
A utilização direta desses princípios em motores de combustão interna ou externa, faz dela uma importante teoria para os motores de carros, caminhões e tratores, nas turbinas com aplicação em aviões, etc.
Calor é energia térmica em trânsito, que ocorre em razão das diferenças de temperatura existentes entre os corpos ou sistemas envolvidos.
Energia é a capacidade que um corpo tem de realizar trabalho.
- Primeira Lei da Termodinâmica: essa lei diz que a variação da energia interna de um sistema pode ser expressa através da diferença entre o calor trocado com o meio externo e o trabalho realizado por ele durante uma determinada transformação.
1. Trabalho em uma Transformação Isobárica
Ocorre à pressão constante, podendo variar somente o volume e a temperatura
A transformação isobárica, como o nome diz, é uma transformação em que variam somente o volume e a temperatura de um gás, sendo a pressão mantida constante.
Nesse caso o trabalho realizado pode ser expresso por:
Caso haja uma expansão (aumento de volume) o trabalho será positivo; em caso contrário, numa contração do gás, o trabalho será negativo.
2. Energia Interna dos Gases
Um gás que possua uma temperatura diferente do zero absoluto (0 K) possui uma energia cinética interna representada pela energia cinética de suas partículas em movimento:
3. Primeiro Princípio da Termodinâmica
"Se um sistema gasoso recebe energia na forma de calor externo (Q), essa energia pode ser armazenada ou pode se transformar em trabalho".
A variação de energia interna pode ser expressa por:
Para as diferentes transformações o resumo do Primeiro Princípio da Termodinâmica seria:
3.1. Transformação isotérmica (sem variação de temperatura)
Ocorre à temperatura constante, variando somente as grandezas