Termodinamica Flashcards
Temperatura é proporcional à
Energia cinética translacional e
À soma das energias cinéticas /número de moléculas
Energia interna(U) fórmula para um gás monoatômico
U=3nRT /2
Como muda a energia interna e qual o sintoma ?
Muda U com fluxo de calor e o sintoma é a Variação de Temperatura
Gráfico P x V
PV=nRT
🔼Uab
🔼Uab=3/2nR🔼Tab
🔼Tfinal-inicial
U para gás monoatômico quando não dão a temperatura
U=3/2PV
A 🔼U muda dependendo do processo ?
A 🔼U é a mesma de um ponto A a um B não importando o processo
🔼U e 🔼T em ciclos
Em ciclos, a 🔼U e 🔼T =0
Entra=sai
Fórmula da pressão
P= F
—-
A
Trabalho está diretamente ligado à
Distância(deslocamento)
D=0, trabalho =0
Relação entre Trabalho, V, Ec e F
🔹Força a favor do movimento: ⬆️V⬆️Ec Trabalho +
🔹Força contra o movimento :⬇️V⬇️Ec Trabalho é -
Isso tudo em quem sofre a ação
O que é trabalho ?
🔹Transferência de energia através da aplicação de uma força
Nos gases, oq acontece quando a parede se move?
🔹Há a variação do deslocamento
🔹Há variação do volume(aumenta o volume)
Expansão e um gás
🔹🔼V é positiva ⬆️V. Trabalho é positivo
Desodorante
Compressão do gás
🔹🔼V é negativa ⬇️V. Trabalho é Negativo
Quando o ciclo está no sentido horário o trabalho é
Positivo
Quando o clico está no sentido anti horário o trabalho é
Negativo
Em um processo isocórico, isométrico ou isovolumetrico o trabalho total
É igual à área da figura
Relação da U e T em um sistema fechado
A U é proporcional à T
Quais são os fluxos de calor entrantes e saintes?
Calor e trabalho
1-gas quente
2- gás frio
1- ⬆️T⬆️U,fica mais energético ,fluxo de energia que entra >sai
2-⬇️T⬇️U, fica menos energético, fluxo de energia que sai>entra
Expansão de um gás
🔹Gás perde energia
🔹Vizinhança ganha energia
🔹⬆️V
🔹🔼V é positiva(trabalho é positivo )
Compressão de um gás
🔹Vizinhança perde energia
🔹Gás ganha energia
🔹⬇️V
🔹🔼V é negativa (trabalho é negativo )
O que são motores
São máquinas térmicas que transformam calor em trabalho, porém só uma parte vira trabalho
2ª Lei da termodinâmica
🔹O calor flui espontaneamente da região quente para a região fria
🔹é impossível que o motor converta integralmente calor em trabalho
O calor líquido é transformado integralmente em trabalho ?
Sim, pois é a parcela que eu vou usar é que vai dar origem ao movimento
Fórmula do calor líquido
Qliq =Qquente+Qfrio
Fórmula do rendimento (N)
N=Qliq. Ou. N=o que eu aproveitei
———. ————————-
Q fonte quente Total
Condições para o ciclo de Carnot(ideal)
1-Material Termicamente isolante
2-Sem atrito
3-Gases ideais
4-Entrada de calor tem que ser lenta(processo quase estático)
Rendimento e potência do ciclo de carnot
Ciclo ideal
Não tem rendimento 100%, mas é bem próximo
Sem função prática, so teórica
Usado para saber se o motor real está proximo do ideal
Quais as duas transformações do ciclo de carnot ?
2 isotérmicas
2 adiabáticas
A-B= explosão
C-D= joga o calor para fora
Qual a 2ª lei da termodinâmica ?
🔹O calor flui de um corpo de maior temperatura para um de menor temperatura ESPONTANEAMENTE
🔹é impossível que o motor converta integralmente calor em trabalho
O que é energia interna ?
🔹É a energia total de um corpo
🔹Símbolo : U
🔹U= Ec(temperatura) + Ep(ligações)
Gás ideal
🔹As moléculas não estão ligadas entre si
🔹As moléculas não interagem entre si devido a distância
Quando um gás real se aproxima de um gás ideal?
🔹Quando passa distante ( com Baixa Pressão )
🔹Quando passa rápido (com Alta Temperatura , alta Ec)
Energia interna de um gás ideal
🔹U= Energia cinética (temperatura) = Energia térmica
Teorema da energia interna
🔹Mono: U= 3nR*T/ 2
🔹Diat: U= 5nR*T/2
O que é um sistema fechado
🔹Sistema que não há troca de massas
🔹Diferente de sistema isolado
Onde está a maior temperatura ?
🔹Onde tiver o maior valor do produto entre pressão e volume (P*V)
Energia interna está diretamente ligado a
Temperatura
Grau de liberdade das moléculas
🔹Monoatomica : 3 translações
🔹Diatômica : 3 translações e 2 rotações
A termodinâmica trata de que ?
🔹Trata da matéria em qualquer estado físico
Energia interna de um gás depende …..
🔹Do tipo de molécula
🔹Do número de moléculas
🔹Da temperatura absoluta
O que é sistema ?
🔹Uma região a ser analisada
O que a termodinâmica estuda?
🔹Avaliação da energia do sistema e os fluxos entrantes e saintes
🔹O sentido preferencial dos fluxos de energia
Transformação isotérmica
🔹Transformação = muda alguma coisa
🔹Temperatura é constante , p*v é constante, número de mols é constante
Em um gráfico,qual isoterma tem maior U?
🔹A isoterma mais externa
🔹Para saber onde tem a maior temperatura , traça isotermas e descobre
1ª lei da Termodinâmica
🔹Fala sobre a conservação de energia
🔹Especificamente sobre a energia total do sistema e dos fluxos que entram e que saem
2 maneiras de um gás ganhar e perder energia
🔹Calor
🔹Trabalho
Trabalho associado a um gás
🔹Compressão : vizinhança perde energia para o gás , ocorre o aumento da pressão e a diminuição do volume
🔹Expansão : o gás perde energia para a vizinhança , diminui a pressão e aumenta o volume
Trabalho está diretamente ligado a
🔹à variação de volume
Trabalho positivo
Trabalho negativo
🔹T➕= A vizinhança ganha energia cinética e o sistema perde energia cinética
🔹T➖= A vizinhança perde energia cinética e o sistema ganha energia cinética
🔸Analogia com o Hulk, e um balão
Trabalho de um gás
🔹Está diretamente relacionado a variação de volume
🔹T= p*🔼V ( a pressão desloca o volume )
Quando um gás não realiza trabalho ?
🔹Quando não houver variação de volume
Trabalho de um gás pelo gráfico
🔹Se for um gráfico PxV, só calcular a área dele
Expansão isotérmica
Trabalho, 🔼U e Q
🔹Trabalho é ➕(🔼V positiva )
🔹🔼U= 0 ( pois não há variação de temperatura
🔹Q : positivo ( o calor que entra = o calor que sai )
Fórmula da primeira Lei da Termodinâmica
🔹Temperatura constante
🔹Q= T + 🔼U
🔸Q= calor
🔸T= Trabalho
Aquecimento isocórico
Trabalho, Q e 🔼U
🔹Isovolumetrico , isocórico : volume constante
🔹V= 0 (poi’s não há variação de volume )
🔹🔼U= positiva ( pois há variação de temperatura)
🔹Q= positivo
Quais as 3 transformações gasosas?
🔹Isotérmica
🔹Isocórica
🔹Isobárica
Expansão Isobárica
🔹Pressão constante
🔹🔼U positiva( traçar as isotermas) , pois teve aumento da temp
🔹Trabalho é positivo , pois houve variação do volume
🔹o gás fica mais energético ( perde trabalho mas ganha calor )
🔹Há obrigatoriamente o aumento da temperatura
Expansão rápida
🔹Adiabática
🔹🔼U= negativa , pois fica menos energética , diminui a temperatura ( desodorante )
🔹Trabalho positivo , pois há expansão e aumento do volume
🔹Q= 0 (não da tempo de haver trocas de calor ), mas troca trabalho
Pressão e volume relação
🔹Se o volume aumentar , a pressão tende a diminuir , mas não acontece isso necessariamente
🔹Se o volume aumentar e a pressão não diminuir , é pq teve aumento de temperatura e aumento da velocidade das moléculas
Pq o gás fica mais energético quando perde trabalho( expansão isobárica )?
🔹Pois mesmo perdendo trabalho, ele ganha energia na forma de calor( que acaba sendo maior )
O que é um ciclo fechado ?
🔹Quando o estado inicial = estado final
o que fazer quando pedir para calcular Umáx e Umin?
🔹Achar os pontos maximo e minimo(pelos produtos PV) e calcular a U com a 1ª Lei
🔼U em um ciclo termodinâmico
🔹 A 🔼U sempre será igual a 0 em um ciclo, pois parte de um ponto e retorna ao mesmo
Etapas do Pistão
🔹Admissão; a válvula abre e o ar entra, aumenta o volume e diminui a pressão
🔹Compressão: a pressão aumenta, a temperatura aumenta, é quando ocorre a centelha ,fagulha
🔹Expansão: a pressao diminui e o volume aumenta, trabalho positivo
🔹Exaustão: retirada de residuos, eliminacao da sujeira
em um gráfico, como saber onde ocorreu a centelha elétrica?
🔹onde tiver o maior aumento da pressão e logo após o aumento da temperatura
como deixar um carro mais potente?
🔹 fazendo com que ele tenha uma maior variação de temperatura
🔹carro mais potente gasta mais combustivel e é menos econômico
Q e trabalho em ciclos
🔹Q= Trabalho
🔹Trabalho depende dos tipos de transformações
🔹Energia interna nao depende
Trabalho total ou Trabalho do ciclo
🔹Só fazer a soma de todos os trabalhos ou fazer a área interna da figura no gráfico
trabalho de expansao e de compressão
🔹E: quando aumentar o volume
🔹C: quando diminuir o volume
Rendimento de uma maquina termica
🔹N= Q ou trabalho do ciclo / fonte quente
Trabalho realizado PELO gás
Trabalho realizado SOBRE o gás
🔸expansão
🔸compressão
Calor positivo e negativo em relação ao gás
🔸Q positivo: gás ganha calor
🔸Q negativo : gás perde calor
Variaçao da energia interna e trabalho dependem dos tipos de transformaçoes?
🔸o trabalho sim, mas a variaçao da energia interna so depende dos valores inicial e final
Rendimento no ciclo de Carnot
🔹N= 1- Tfria/ Tquente (usada só em carnot)
🔹N= Q Trabalho liquido/ Qquente
🔹T em kelvin
Rendimento máximo no ciclo de carnot
🔹Tfria/ Tquente = 0
um corpo frio pode esquentar um corpo quente?
🔹Sim, porém não vai ser espontaneamente, logo não obedece à 2ª lei da termodinamica
Lei zero da termodinamica
🔹Se 2 corpos estão em equilibrio com um terceiro, então todos estão em equilibrio entre si
🔹Termômetros
