Termodinâmica e suas aplicações no dia-a-dia.

Aluna: Thais Silva Gonçalves

A termodinâmica é um conteúdo de fundamental importância para o nosso dia-a-dia, que está repleto de fenômenos térmicos, onde estamos rodeados de dispositivos e exemplos das existências das leis da termodinâmica. Na prática, estudamos como transformar o calor em potência, movimento e trabalho mecânico.

Um exemplo dessas transformações são as gasosas, que podem ser isotérmicas, iscórica, isobárica ou adiabática, como descrito é o uso do desodorante spray, onde ocorre diminuição da temperatura do gás. Na saída, que ocorre muito rápido, o spray não tem tempo de o gás trocar calor com o ambiente, então ocorre uma expansão, que acontece com o gás gastando sua energia interna, então ocorre uma diminuição da sua temperatura. Um exemplo rápido e prático é pegar a própria mão e assoprar, o gás está saindo do interior na temperatura do seu corpo, assoprando com a boca aberta sentimos que o ar está quente, e quando assopramos com a boca levemente aberta percebemos que quanto mais rápido for o sopro tem-se a sensação que o ar que está saindo mudou a sua temperatura, que está mais frio do que o anterior, sabendo assim que o gás precisa de energia para se expandir.

A máquina térmica, como um exemplo a locomotiva a vapor, possui um vapor a alta pressão que vai entrando, empurrando o pistão e ao movimentar a válvula o ar frio é jogado para fora (que é o vapor exaurido), e é por isso que a máquina retira calor, realiza trabalho e joga calor na fonte fria, que é o vapor ainda aquecido jogado fora. Então a quantidade de calor vai ser igual ao trabalho realizado mais o calor rejeitado a fonte fria, que é o princípio de conservação de energia. Onde não há conversão total de calor em trabalho, como estudado na segunda lei.

Os motores de 4 tempos são uma evolução da máquina a vapor, onde ele retira calor da parte quente. O primeiro tempo é a admissão do combustível, o segundo tempo é a compressão, o terceiro a explosão que gera um movimento do vibradequim e o quarto a exaustão. A admissão é a injeção do combustível no sistema, a mistura de ar e combustível, o sistema desce e volta, e volta comprimindo, nesse processo de compressão ocorre um aquecimento natural, só que não é suficiente para gerar a explosão, então é necessária uma vela de ignição para que haja uma centelha, e depois precisa pegar esse gás que já sofreu explosão e joga para fora pelo escapamento, e depois da explosão ocorre a conversão de calor em trabalho mecânico. Esse processo é um ciclo.

O refrigerador é uma máquina térmica que faz o processo inverso, retira calor da fonte fria (congelador) e joga esse calor na fonte quente, que faz o calor sair do frio para o quente, o que não ocorre espontaneamente, é um processo forçado que ocorre em refrigeradores e ar condicionado. Graças a presença de uma substancia refrigerante, o refrigerador consegue retirar calor da fonte fria, gastando energia, trabalho sobre o sistema, e a energia retirada da fonte fria somado com o trabalho realizado pelo compressor, ambos serão rejeitados na fonte quente, onde flui da fonte fria para a fonte quente.