Primeira Lei da Termodinâmica

A Primeira Lei da termodinâmica refere-se à transferência de calor em um sistema para realizar um trabalho e/ou variar a energia interna do mesmo. Dessa forma, se um fluido qualquer recebe uma quantidade de calor Q e realiza um trabalho T a variação de energia interna ∆E é igual a zero. Pois a energia calor recebida é totalmente transformada em trabalho. Todavia, se um sistema adquire calor e, parte deste calor é convertido em trabalho, o restante se transforma em energia interna, variando o mesmo. A partir disso temos a seguinte equação:

Q = T + ∆E

Onde:

Q = Calor

T = Trabalho

∆E = Variação da Energia Interna

Que quer dizer:

Que a quantidade de calor Q é igual à soma do Trabalho realizado e a Variação da Energia Interna.

Exercício proposto:

Um sistema gasoso recebeu certa quantidade de energia necessária para realizar um trabalho de 10J e, ainda, variar a energia interna para 55J. Determinar a quantidade de calor recebida pelo sistema.

Q = T + ∆E

Q = 10J + 55J

Q = 65J

Respondendo o exercício de Lilian:

ΔU = Q – W

Onde Q representa troca de calor, W a realização de trabalho e podemos simplificar dizendo que existe uma função U (energia interna) cuja variação durante uma transformação depende unicamente de dois estados, o inicial e o final.

Enquanto se expande, um gás recebe o calor Q=100J e realiza o trabalho W=70J. Ao final do processo, qual será a energia interna do gás?

Calculando a variação da Energia interna desse sistema:

Dados:

ΔU = ? Q = 70JW = 100J

ΔU = Q – WΔU = 100J – 70JΔU = 30J

No final desse processo em que a variação de volume do sistema indicou que houve trabalho de 70J a partir da adição de 100J de calor, a variação da Energia Interna é de 30J.