Capítulo 05. Termodinâmica

Devemos verificar, no gráfico, a escala usada e se as unidades estão de acordo. No caso do exemplo acima, a pressão deve ser multiplicada por 105 e o volume por 10-3.

5. Segundo Princípio da

Termodinâmica

O segundo princípio da Termodinâmica surgiu a partir de observações e fatos que ocorrem na natureza.

Nas transformações naturais, existe uma tendência dos corpos atingirem uma situação de equilíbrio, ou seja, mais estável, e a transformação se processa sempre no mesmo sentido.

Diz o segundo princípio: o calor passa esponta- neamente dos corpos de maior temperatura para os de menor temperatura.

As moléculas do gás A estão em alto grau de agitação, portanto alta temperatura.

As moléculas do gás B estão em baixo grau de agitação, portanto baixa temperatura.

Se a membrana que separa o gás A do gás B permitir a troca de calor entre eles, o calor passa de A para B, até atingir o equilíbrio térmico (temperaturas iguais).

Máquinas Térmicas

As máquinas térmicas são dispositivos que operam em ciclos, transformando calor em trabalho.

Ainda com base no segundo princípio: Só é possível uma máquina térmica transformar calor em trabalho utilizando-se duas fontes de calor em temperaturas diferentes.

A máquina térmica retira calor de uma fonte quente, transformando parte desse calor em trabalho e a parte restante cede para a fonte fria.

Usando a conservação de energia temos:

Q1 = + Q2 = Q1 – Q2

O trabalho, ou seja, a energia útil, é igual à diferença entre a energia que recebeu da fonte quente (Q1) e a energia que transfere para a fonte fria (Q2).

Observação:

O refrigerador faz o processo inverso. Ele retira calor da fonte fria e transfere para a fonte quente. Para isso, ele recebe trabalho de um agente externo (compressor) que é acionado por um motor elétrico.

A máquina a vapor realiza trabalho a partir do calor que recebe de uma fonte quente.

A figura a seguir mostra, simplificada, a máquina de   vapor   construída   por   Heron   de   Alexandria (10 d.C. – 70 d.C.).



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