P1-T5- Termodinâmica. Flashcards

1
Q

O que a Termodinâmica estuda?

A

A Termodinâmica estuda as transformações e as relações existentes entre dois tipos de energia: energia mecânica e energia térmica.

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2
Q

Ao atirar uma bala contra uma parede há conversão de energia mecânica (cinética) em térmica. Como essa conversão é medida?

A

Essa conversão é medida pelo trabalho realizado pelas forças que se opuseram à penetração da bala.

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3
Q

No estudo da Termodinâmica dos Gases Perfeitos, quais são as grandezas físicas usadas?

A

São energia interna (U), trabalho (τ) e quantidade de calor (Q)

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4
Q

O que éa energia interna de um sistema?

A

é o somatório de vários tipos de energia existentes em suas partículas.

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5
Q

Quais são as energias consideradas no cálculo da energia interna?

A

São consideradas todas as energias existentes nas moléculas , como as energias cinética de agitação (ou de translação), potencial de agregação, de ligação, nuclear

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6
Q

No caso de um Gás Perfeito, quais energias são desprezíveis?

A

Como as partículas são esferas de dimensões desprezíveis, não existe energia de ligação, muito menos energia de agregação. Dessa forma, a energia interna se resume na energia de translação de suas partículas.

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7
Q

Como se calcula a energia interno de um gás a partir da lei de Joule?

A

U = 3/2. nRT = 3/2. PV

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8
Q

Como se dá o sinal do trabalho?

A

Aumento do volume: A força exercida no êmbolo tem o mesmo sentido do deslocamento sofrido. Consequentemente, o trabalho realizado por essa força é positivo (τgás > 0).
Diminuição do volume: trabalho negativo.

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9
Q

O que significa dizer que o gás realiza/recebe trabalho?

A

Na expansão, τgás > 0 e o gás fornece energia na forma de trabalho: o gás realiza trabalho.
Na compressão, τgás < 0 e o gás recebe energia na forma de trabalho: o gás recebe trabalho.

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10
Q

O que diz a lei zero da termodinâmica ?

A

Essa lei diz que dois sistemas físicos estão em equilíbrio se, ao serem colocados em contato térmico, não há fluxo de calor entre eles.

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11
Q

O que diz a 1° lei da termodinâmica?

A

A ela se aplica o Princípio da Conservação de Energia.
∆U = Q - τgás

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12
Q

O que o sinal de ∆U indica?

A

O sinal positivo de ∆U indica que o sistema sofreu
um aumento em sua energia interna.
O sinal negativo de ∆U indica que o sistema sofreu uma diminuição em sua energia interna.

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13
Q

Apresente as relações de um sistema quando ele sofre uma transformação isotérmica.

A

a temperatura do sistema gasoso mantém-se constante e, em consequência,a variação de sua energia interna é nula (∆U = 0).
Q = τgás
Isso significa que o calor e o trabalho trocados com o meio externo são iguais.

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14
Q

Quais são as duas possibilidades quando um sistema não altera sua energia interna em uma transformação ?

A

Se o sistema gasoso recebe calor (Q > 0), essa energia é integralmente utilizada na realização de trabalho (τgás > 0).
Se o sistema gasoso recebe trabalho (τgás < 0), ele cede para o meio externo igual quantidade de energia em forma de calor (Q < 0).

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15
Q

Apresente as relações de um sistema quando ele sofre uma transformação isométrica.

A

o volume do gás mantém-se constante e, em consequência, o sistema não troca trabalho com o meio externo (τgás = 0).
∆U = Q
Se o sistema recebe calor, sua energia interna aumenta em igual valor.
Se o sistema cede calor, sua energia interna diminui em igual valor.

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16
Q

Apresente as relações de um sistema quando ele sofre uma transformação isobárica

A

A pressão mantém-se constante.
o volume do gás varia na razão direta da temperatura absoluta
Quando a temperatura aumenta, seu volume aumenta. Isso significa que sua energia interna aumenta e que o sistema realiza trabalho.
Quando a temperatura diminui, seu volume diminui. Isso significa
que sua energia interna diminui e que o sistema recebe trabalho.

17
Q

Como se dá o Trabalho de um gás em uma transformação isobárica?

A

τp = p ∆V = n R ∆T
τp = F.d
F é o módulo da força e d é o módulo do deslocamento
Sendo A a área da secção transversal do êmbolo, da definição de pressão, temos: p= F/A ⇒ F =pA
τp = p.A.d
A d = ∆V

18
Q

Apresente as relações de um sistema quando ele sofre uma transformação adiabática.

A

não há troca de calor entre o sistema e o meio externo
∆U = -τgás
Quando o sistema recebe trabalho (τgás < 0), sua energia interna aumenta (∆U > 0) em igual valor.
Quando o sistema realiza trabalho (τgás > 0), ele o faz retirando essa energia da sua própria energia interna, que diminui (∆U <. 0).

19
Q

Apresente as relações de um sistema quando ele sofre uma expansão livre, ou seja, em um recipiente de paredes rígidas e adiabáticas.

A

Como o gás não sofreu resistência em sua expansão, ele não realizou trabalho (τgás = 0), também não há troca de calor (Q = 0). Assim, a variação de energia interna é nula (∆U=0) e a temperatura mantém-se constante durante todo o processo.

20
Q

Em um diagrama termodinâmico p×V, o que a área do gráfico indica?

A

O trabalho, que pode ser +, - ou 0.

21
Q

O trabalho depende apenas dos estados finais e iniciais?

A

O trabalho trocado entre o sistema e o meio externo depende não somente dos estados inicial e final, mas também dos estados intermediários, que determinam o “caminho” ao longo da transformação

22
Q

O que é uma transformação aberta?

A

É uma transformação não cíclica.

23
Q

O que é uma transformação cíclica?

A

É quando o estado final dessa transformação coincide com o estado inicial.

24
Q

Como se dá o trabalho em uma transformação cíclica?

A

o módulo do trabalho total trocado com o meio externo é determinado pela “área interna” à curva fechada representativa do ciclo.

25
Quais as unidades do gráfico p × V ?
P= N/m² V= m³
26
De quais formas pode ocorrer uma variação de temperatura de um gás ?
a volume constante, a pressão constante e a volume e pressão variáveis.
27
Apresente as relações ocorridas em um sistema a P e V variáveis com o aumento da temp.
Qv = ∆Uv Qp = τp + ∆Up Se o aquecimento sofrido foi o mesmo a v e a p constantes (∆Uv=∆Up) sob p constante esse sistema recebeu mais calor, pois parte dessa energia foi utilizada para a realização de trabalho, o que não ocorre quando é feito a volume constante: Qp > Qv⇒τp = Qp - Qv
28
Por que o calor específico de um gás a p contente é maior do que a V constante?
porque cada unidade de massa desse gás tem que receber mais calor a p constante do que a v constante para que sua temperatura seja elevada em uma unidade.
29
Qual a relação algébrica entre o calor específico de um gás a p contente e a V constante?
_R_ = cp - cv M R= constante geral dos gases M=massa molar
30
O que é o calor específico molar?
É o produto do mol (M) do gás por seu calor específico e indica a capacidade térmica de cada mol desse gás. a diferença entre os calores específicos molares a pressão constante e a volume constante é igual à constante universal dos gases perfeitos R = Cp - CV
31
Como é o gráfico da transformação adiabática?
É o ramo de uma hipérbole em que, quanto mais distante do centro menor a temperatura.
32
Qual é a equação de Poisson?
pV^γ = constante. p é a pressão do gás, V, o seu volume, e γ, a razão entre os seus calores específicos a pressão constante e a volume constante
33
O que define o valor do coeficiente γ ?
A atomicidade do gás, sendo: Monoatômico = 1,7 Diatômico = 1,4 Poliatômico = 1,3