P1-T5- Termodinâmica. Flashcards
O que a Termodinâmica estuda?
A Termodinâmica estuda as transformações e as relações existentes entre dois tipos de energia: energia mecânica e energia térmica.
Ao atirar uma bala contra uma parede há conversão de energia mecânica (cinética) em térmica. Como essa conversão é medida?
Essa conversão é medida pelo trabalho realizado pelas forças que se opuseram à penetração da bala.
No estudo da Termodinâmica dos Gases Perfeitos, quais são as grandezas físicas usadas?
São energia interna (U), trabalho (τ) e quantidade de calor (Q)
O que éa energia interna de um sistema?
é o somatório de vários tipos de energia existentes em suas partículas.
Quais são as energias consideradas no cálculo da energia interna?
São consideradas todas as energias existentes nas moléculas , como as energias cinética de agitação (ou de translação), potencial de agregação, de ligação, nuclear
No caso de um Gás Perfeito, quais energias são desprezíveis?
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.
Como se calcula a energia interno de um gás a partir da lei de Joule?
U = 3/2. nRT = 3/2. PV
Como se dá o sinal do trabalho?
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.
O que significa dizer que o gás realiza/recebe trabalho?
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.
O que diz a lei zero da termodinâmica ?
Essa lei diz que dois sistemas físicos estão em equilíbrio se, ao serem colocados em contato térmico, não há fluxo de calor entre eles.
O que diz a 1° lei da termodinâmica?
A ela se aplica o Princípio da Conservação de Energia.
∆U = Q - τgás
O que o sinal de ∆U indica?
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.
Apresente as relações de um sistema quando ele sofre uma transformação isotérmica.
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.
Quais são as duas possibilidades quando um sistema não altera sua energia interna em uma transformação ?
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).
Apresente as relações de um sistema quando ele sofre uma transformação isométrica.
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.
Apresente as relações de um sistema quando ele sofre uma transformação isobárica
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.
Como se dá o Trabalho de um gás em uma transformação isobárica?
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
Apresente as relações de um sistema quando ele sofre uma transformação adiabática.
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).
Apresente as relações de um sistema quando ele sofre uma expansão livre, ou seja, em um recipiente de paredes rígidas e adiabáticas.
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.
Em um diagrama termodinâmico p×V, o que a área do gráfico indica?
O trabalho, que pode ser +, - ou 0.
O trabalho depende apenas dos estados finais e iniciais?
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
O que é uma transformação aberta?
É uma transformação não cíclica.
O que é uma transformação cíclica?
É quando o estado final dessa transformação coincide com o estado inicial.
Como se dá o trabalho em uma transformação cíclica?
o módulo do trabalho total trocado com o meio externo é determinado pela “área interna” à curva fechada representativa do ciclo.
Quais as unidades do gráfico p × V ?
P= N/m²
V= m³
De quais formas pode ocorrer uma variação de temperatura de um gás ?
a volume constante, a pressão constante e a volume e pressão variáveis.
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
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.
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
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
Como é o gráfico da transformação adiabática?
É o ramo de uma hipérbole em que, quanto mais distante do centro menor a temperatura.
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
O que define o valor do coeficiente γ ?
A atomicidade do gás, sendo:
Monoatômico = 1,7
Diatômico = 1,4
Poliatômico = 1,3
