A Primeira Lei da Termodinâmica
Por: mateus9718 • 10/10/2018 • Trabalho acadêmico • 3.671 Palavras (15 Páginas) • 273 Visualizações
Edimilson Souza Lima Junior
Mateus Medrado Loiola
PRIMEIRA LEI DA TERMÔDINAMICA
Marabá-PA
2018[pic 2]
Edimilson Souza Lima Junior
Mateus Medrado Loiola
PRIMEIRA LEI DA TERMÔDINAMICA
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Marabá-PA
2018[pic 4]
RESUMO
A maioria das transformações químicas resulta em alterações de temperatura. Por isso a Termodinâmica é uma ciência importante no mundo da química. Este trabalho é uma abordagem pedagógica da Primeira Lei da Termodinâmica, que se faz de forma histórica e contextualizada. São apresentadas as propriedades termodinâmicas e diversas formas de energia através de diversos exemplos, em especial, das transformações gasosas.
Palavras-Chaves: Química; ciência; Lei da Termodinâmica; termômetros; calorimetria.
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ABSTRACT
From which the data series can be combined, results in changes in temperature. Therefore, thermodynamics is an important science in the world of chemistry. This work is a pedagogical approach of the First Law of Thermodynamics, which is done in a historical and contextualized way. They are the thermodynamic lands and forms of energy forward, in particular, the gas transformations.
Keywords: Chemistry; science; Law of Thermodynamics; thermometers; calorimetry.
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SUMÁRIO
1- INTRODUÇÃO 6
2- OBJETIVOS 7
2.1 Objetivo Geral 7
2.2 Objetivos Específicos 7
3- REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 8
3.1 CONCEITOS FUNDAMENTAIS 8
3.1.1 Trabalho, Calor e Energia 8
3.1.2 A Energia Interna 10
3.1.3 Trabalho de Expansão 12
3.1.3.1 A expressão geral do trabalho 12
3.1.4 Trocas Térmicas 13
3.1.4.1 Calorimetria 13
3.1.4.2 Capacidade Calorífica 14
3.1.5 Entalpia 15
3.1.5.1 Definição de Entalpia 16
3.1.6 Termoquímica 16
3.2 APLICAÇÕES DA PRIMEIRA LEI DA TERMODINÂMICA NA ENGENHARIA DE MATERIAIS 16
3.2.1 Engenharia de Materiais 17
4- CONCLUSÃO 18
5- REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 19
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1- INTRODUÇÃO
Quando estudamos termodinamicamente um dado sistema precisamos ter em mente quais são as variáveis de estado e como elas dependem da interação deste sistema com o meio ambiente. Por exemplo, quando ocorre a explosão do combustível dentro do pistão de um automóvel uma reação química provoca uma expansão de um gás que move uma manivela.
Neste processo o pistão realiza trabalho sobre a manivela que faz o automóvel se mover. Ao mesmo tempo, a própria explosão e o atrito que existe em todos os sistemas reais se traduzem em um aumento de temperatura que se propaga por todo o motor e até mesmo sobre a lataria do automóvel [2]. Ocorre então a transferência de calor. Estes dois processos (realização de trabalho e transferência de calor) são observados nos fenômenos termodinâmicos e levam a uma variação da energia interna do sistema (variável de estado). Para relacionar estes processos com esta variável de estado introduziremos agora a Primeira Lei da Termodinâmica [2].
Termodinâmica é a ciência que estuda as transformações de energia nas quais as variações de temperatura são importantes. A maioria das transformações químicas resulta em alterações nas temperaturas e, portanto, os químicos sempre estiveram envolvidos no desenvolvimento da Termodinâmica como ciência [5].
Vamos neste texto mergulhar no mundo das diversas formas de energia tais como cinética, potencial, térmica, mecânica, elétrica e ver como os conceitos e princípios da Termodinâmica foram sendo desenvolvidos, ao longo dos séculos, por grandes cientistas que não só perceberam a natureza, mas também procuraram atender a diversas necessidades da humanidade [1].
A Termodinâmica é essencialmente uma ciência experimental que só recebeu um formalismo teórico muito tempo depois. O foco da presente exposição é a Primeira Lei da Termodinâmica, que trata da conservação da energia [1].
2- OBJETIVOS
2.1 Objetivo Geral
Esclarecer o significado da primeira lei da termodinâmica e dos principais conceitos, tais como calor, energia, trabalho e dentre outros.
2.2 Objetivos Específicos
- Apresentar os conceitos fundamentais da primeira lei da termodinâmica;
- Definir a energia interna que está envolvida;
- Detalhar o trabalho de expansão;
- Definir trocas térmicas;
- Definir a entalpia;
- Definir termoquímica;
- Demonstrar as aplicações da Primeira Lei da Termodinâmica que estão envolvidas na Engenharia de Materiais.
3- REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
3.1 CONCEITOS FUNDAMENTAIS
Para o estudo da físico química, temos que compreender que é dividido em duas partes: sendo constituído por sistemas e vizinhanças do sistema. O sistema é a parte do universo em que estamos interessados (ATKINS 2006). Podendo ser aplicado através de um motor, uma célula eletroquímica ou até mesmo em um vaso de uma reação, e dentre outras aplicações. Já as vizinhanças são a parte externa do sistema onde fazemos as observações e as medidas (ATKINS 2006). O tipo de sistema depende das características da fronteira entre o sistema e suas vizinhanças que está representado na Figura 01.
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