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: