Termodinâmica Flashcards
Quais as variáveis de estado na termodinâmica? Fale sobre elas
No estudo dos gases, as principais variáveis de estado são:
1. Pressão (P): Força que o gás exerce sobre as paredes do recipiente por unidade de área. É influenciada pelo número de colisões das moléculas com as paredes.Isobarica tem pressão constante 2. Volume (V): Espaço ocupado pelo gás. Varia conforme a pressão e a temperatura, de acordo com as leis dos gases. Isocórica tem volume constante 3. Temperatura (T): Relacionada à energia cinética média das moléculas do gás. Quanto maior a temperatura, maior a agitação das moléculas. Isotérmica tem temperatura constante
Qual a lei geral dos gases para termodinâmica?
Ao estabelecer as leis que determinam sob quais condições ocorrem as transformações termodinâmicas de uma gás ideal, é possível chegar em uma lei geral:
P.V/T=P2.V2/T2
Qual a equação de estado dos gases ideais(clapeyron)?
Estabelece que existe uma relação entre as variáveis de estado de um gás e o número de moléculas que o compõem
P.V=n.R.T
Por você nunca rezei tanto
Fale sobre a teoria cinética dos gases e qual sua fórmula?
Teoria Cinética dos Gases: Explica o comportamento dos gases com base no movimento das partículas. As moléculas estão em movimento constante, colidindo elasticamente entre si e com as paredes do recipiente. A temperatura do gás está relacionada à energia cinética média das moléculas.
Fórmula:
Ek = (3/2) kB T
Onde:
- Ek = Energia cinética média por molécula
- kB = Constante de Boltzmann
- T = Temperatura (em Kelvin)
Fale sobre como fica o trabalho em uma transformação termodinâmica de:
A)compressão
B)expansão
A)força do sistema sobre o gás, o trabalho será negativo(volume do gás diminui)
B)força do gás sobre o sistema, o trabalho será positivo(volume do gás aumenta)
Sem variação do volume o trabalho é nulo
O que é a energia interna(deltaU)? Qual sua fórmula?
Qual a fórmula do trabalho na termodinâmica?
Energia Interna (ΔU): Representa a soma das energias cinéticas e potenciais das moléculas de um sistema. Ela muda quando há transferência de calor ou trabalho realizado sobre ou pelo sistema.
Fórmula:
ΔU = Q - W
Onde:
- ΔU = Variação da energia interna
- Q = Calor trocado com o sistema
- W = Trabalho realizado pelo sistema
Fórmula do Trabalho (W) na Termodinâmica:
W = P ΔV
Onde:
- W = Trabalho
- P = Pressão
- ΔV = Variação de volume
Fale sobre a primeira lei da termodinâmica e qual sua fórmula
Primeira Lei da Termodinâmica: Conhecida como o princípio da conservação de energia, afirma que a energia total de um sistema isolado é constante. A variação da energia interna (ΔU) é igual à quantidade de calor (Q) adicionada ao sistema menos o trabalho (W) realizado pelo sistema.
Fórmula:
ΔU = Q - W
Onde:
- ΔU = Variação da energia interna
- Q = Calor trocado com o sistema
- W = Trabalho realizado pelo sistema
Fale sobre as transformações gasosas com base na 1° Lei da Termodinâmica:
Transformações Gasosas (com base na 1ª Lei da Termodinâmica):
- Isotérmica (T constante): A temperatura é constante, então ΔU = 0. Logo, Q = W.
- Isobárica (P constante): A pressão é constante, então ΔU = Q - PΔV.
- Isovolumétrica (V constante): O volume não muda, então W = 0. Logo, ΔU = Q.
- Adiabática (Q = 0): Não há troca de calor, então ΔU = -W.
Trocado pelas fórmulas:
ΔU = Q - W
W = P ΔV
O que são transformações cíclicas? Como se calcula o trabalho delas?
Transformações Cíclicas: Ocorrem quando o sistema retorna ao seu estado inicial após um ciclo completo. Nesse processo, a variação da energia interna é nula (ΔU = 0).
Cálculo do Trabalho:
O trabalho total é igual à área dentro do ciclo no diagrama PV (pressão x volume).
Fórmula:
W = Q
Onde:
- W = Trabalho total do ciclo
- Q = Calor trocado no ciclo
Fale sobre o funcionamento das máquinas térmicas, como achar o trabalho delas e o rendimento:
Máquinas Térmicas: Dispositivos que transformam calor em trabalho ao operar entre duas temperaturas, absorvendo calor de uma fonte quente e liberando parte dele em uma fonte fria.
Trabalho (W): É a diferença entre o calor absorvido da fonte quente (Q₁) e o calor rejeitado para a fonte fria (Q₂).
Fórmula do Trabalho:
W = Q₁ - Q₂
Rendimento (η): Mede a eficiência da máquina, sendo a fração do calor convertido em trabalho.
Fórmula do Rendimento:
η = (W / Q₁) = 1 - (Q₂ / Q₁)
Quanto maior for o trabalho realizado, maior será seu rendimento
Fale sobre a Segunda Lei da Termodinâmica:
Segunda Lei da Termodinâmica: Afirma que é impossível construir uma máquina térmica que converta 100% do calor em trabalho. Sempre haverá perda de energia na forma de calor para uma fonte fria, e a entropia do universo tende a aumentar.
Principais Formulações:
- Kelvin-Planck: Nenhuma máquina pode operar em um ciclo, retirando calor de uma única fonte e convertendo todo esse calor em trabalho.
- Clausius: O calor não pode espontaneamente fluir de um corpo frio para um corpo quente.
Entropia: A desordem de um sistema tende a aumentar.
Fale sobre o ciclo de Carnot;
Quais as fórmulas? De rendimento máximo?
Ciclo de Carnot: É um ciclo ideal composto por dois processos isotérmicos (temperatura constante) e dois processos adiabáticos (sem troca de calor). Representa o ciclo mais eficiente possível para uma máquina térmica operando entre duas temperaturas, sendo o limite teórico de eficiência.
Fórmulas do Ciclo de Carnot:
-
Rendimento Máximo (η):
η = 1 - (Tf/Tq)
Onde:
- Tf = Temperatura da fonte fria (em Kelvin)
- Tq = Temperatura da fonte quente (em Kelvin)
