Lei zero da Termodinâmica
De acordo com o livro Fundamentos da Física, volume II escrito por Halliday, Resnick e Walker a definição da
Lei Zero é: “Se dois corpos A e B estão separadamente em equilíbrio térmico com
um terceiro corpo T, A e B estão em equilíbrio térmico em si”.
1ª Lei da Termodinâmica
A Primeira Lei da
Termodinâmica trata da variação de energia (final menos inicial) de um sistema, a
energia fornecida e o trabalho realizado. Pode-se, então afirmar que a
quantidade de calor Q recebida pelo sistema é igual ao trabalho realizado por
ele mais a variação da energia interna.
Onde,
§ Q
é a quantidade de calor trocado como meio:
Q
> 0 quando o sistema recebe calor;
Q < 0 quando o
sistema perde calor.
§ ∆U
é a variação de energia interna:
∆U
> 0 quando a energia interna aumenta (a temperatura aumenta);
∆U < 0 quando a
energia interna diminui (a temperatura diminui).
§ W
é o trabalho realizado, ele pode ser positivo ou negativo.
§ Todas as unidades são medidas em Joule (J).
A Primeira Lei é a lei
da conservação da energia, em um processo termodinâmico, a energia total se
conserva, pois ela só está sendo transferida para que ocorra o equilíbrio
térmico. Podemos dizer que quando o sistema recebe calor, ele pode variar a
energia interna e/ou realizar trabalho.
2ª Lei da Termodinâmica
Entropia
Para entendermos melhor
como funciona a Segunda Lei da Termodinâmica, vamos falar sobre a Entropia:
A Entropia é uma
grandeza que ajuda a compreender a razão pela qual os processos unidirecionais (os
processos que não podem acontecer de modo contrário) não podem ser invertidos
na forma natural, ou seja, deve haver outra forma que faça esse trabalho. Um exemplo da entropia,
e também faz parte do nosso projeto é a termodinâmica, pois a ordem natural da
temperatura de uma xícara de café é esfriar e não esquentar cada vez mais. A definição da variação
da entropia, também é mostrada pela formula:
Onde:
§ Q
é a energia absorvida ou cedida como calor pelo sistema durante o processo;
§ T
é a temperatura do sistema em kelvins;
§ ∆S
é maior ou igual a zero.
Segunda
Lei
Esta lei envolve o
funcionamento de máquinas térmicas, situações em que o calor é transformado em
outras formas de energia. Esta lei pode ser
resumida na fala de dois grandes físicos:
Clausius:
“O calor não pode
fluir, de forma espontânea, de um corpo de temperatura menor, para um outro
corpo de temperatura mais alta.”
Pois, o sentido natural
é ser transferido do que está com a temperatura mais alta para o que está com a
temperatura mais baixa até ficarem com a mesma temperatura.
Kelvin-Planck:
“É possível a construção de uma máquina
que, operando em um ciclo termodinâmico, converta a quantidade de calor
recebido em trabalho.”
O físico diz em sua
fala que nunca uma máquina conseguira, totalmente, a quantidade de calor em
trabalho, ou seja, o calor vai se transformar em outro tipo de energia.
Referências:
Fundamentos de Física, volume 2: Gravitação, ondas e
termodinâmica/Halliday, Resnick, Jearl Walker, 8ª edição, Cap. 18, Pag. 183/184
http://www.sofisica.com.br/conteudos/Termologia/Termodinamica/1leidatermodinamica.php
http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/primeira-lei-termodinamica.htm
http://www.infoescola.com/fisica/primeira-lei-da-termodinamica/
http://www.infoescola.com/fisica/segunda-lei-da-termodinamica/
http://www.sofisica.com.br/conteudos/Termologia/Termodinamica/2leidatermodinamica.php
http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/segundo-principio-termodinamica.htm
Fundamentos de Física, volume 2: Gravitação, ondas e
termodinâmica/Halliday, Resnick, Jearl Walker, 8ª edição, Cap. 20, pag. 248/249
Nossa, muito interessante.
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