Calor, Primeira Lei da Termodinâmica e
Transformações Gasosas
Centro Educacional Barreiros
Barreiros - São José
PROF.: AGNALDO ALEXANDREDISCIPLINA: FÍSICATURMA: 2º ANO EM
SÃO JOSÉ, SETEMBRO DE 2012
Definição de Calor
Calor é uma forma de energia em transito, isto é, que se transfere de um corpo para outro:
O calor é o que faz mudar a temperatura dos corpos; Se o corpo recebe calor, a temperatura aumenta; Se o corpo perde calor, a temperatura diminui;
A transferência de calor ocorre pela diferença de temperatura entre os corpos;
Suas unidades de medida são o Joule (J) e a caloria (cal);
Calor Absorvido/Perdido
Transferência de Calor
O calor pode ser transferido de três formas:
ConduçãoSó ocorre entre sólidos, e a transferência é de partícula
à partícula;
ConvecçãoSó ocorre entre líquidos e gases, formando correntes de
convecção;
IrradiaçãoOcorre por radiação, ondas eletromagnéticas IV e UV;
Transferência de Calor
Correntes de convecção
Irradiação de calor
Capacidade Térmica
Calor Específico
Calor Específico
Calor Absorvido/Perdido
Calor em uma Variação de Volume
SistemaSistema é um ou mais corpos de estudo isolados sua vizinhança (resto do universo);
Um sistema pode trocar energia com sua vizinhança pela forma de calor, ou pela realização de trabalho;
Se houver diferença de temperatura entre o sistema e a vizinhança, então a troca de energia é na forma de calor;
Calor em uma Variação de Volume
O sistema pode também, expandir-se e vencer uma pressão externa, realizando portanto um trabalho τ sobre a vizinhança;
Ou ainda, o sistema pode ter seu volume reduzido, com a realização de um trabalho da vizinhança sobre ele;
Calor em uma Variação de Volume
Calor em uma Variação de Volume
Energia Interna
A energia interna (U) de um sistema, nada mais é que a soma das energias existentes em seu interior;
Quando um sistema vai de um estado inicial i a outro estado final f, ele geralmente troca energia com sua vizinhança (o que não faz parte do sistema);
Isto é, absorve ou realiza trabalho. Logo sua energia interna varia com:
Primeira Lei da Termodinâmica
EnunciadoQuando uma quantidade de calor ∆Q é
absorvida, ou perdida por um sistema, e um trabalho τ é realizado por esse sistema ou sobre o sistema, a variação de energia interna do sistema vale:
∆U = Q – τ
Calor absorvido é positivo e cedido é negativo;
Trabalho feito pelo sistema é positivo, trabalho feito sobre o sistema é negativo;
Trabalho
Trabalho feito sobre o sistema Trabalho feito pelo
sistema
Aplicações da Primeira Lei da Termodinâmica
Transformações Gasosas
A primeira lei da termodinâmica aplica-se as transformações gasosas, que são:
Transformação AdiabáticaTransformação gasoso de compressão ou
expansão do gás, onde não ocorre troca de calor com a vizinhança. Logo:
∆Q = OIsto é, a variação de energia interna é somento
o trabalho:∆U = –τ
Transformações Gasosas
Transformação IsométricaTransformação gasoso de em que não ocorre mudança de volume:
Transformação IsobáricaTransformação gasoso de em que não ocorre mudança de Pressão: