ATPS Termodinamica

ATIVIDADES PRÁTICAS SUPERVISIONADAS

Engenharia Mecânica 7ª Série Termodinâmica Aplicada

AUTORIA

Marco Aurélio Euflauzino Maria

Neilo Marcos Trindade

Passo 1 (Equipe)

Pesquisar em livros da área a Primeira Lei da Termodinâmica, descrevendo a equação matemática que representa essa lei. Explique-a.

Site sugerido para pesquisa• Aplicando a Primeira Lei a Máquinas Térmicas. Combustão da gasolina e do álcool.

Disponível em: <http://www.e-escola.pt/topico.asp?id=575>. Acesso em: 10 nov

2013.

Chamamos de 1ª Lei da Termodinâmica, o princípio da conservação de energia, o que torna possível prever o comportamento de um sistema ao sofrer uma transformação termodinâmica.

Um sistema não pode criar ou consumir energia, apenas armazená-la ou transferi-la ao meio em que se encontra, através do trabalho, então, ao receber uma quantidade Q de calor, o sistema terá uma variação da energia interna ΔU podendo realizar um trabalho t.

= Quantidade de calor

= Energia interna do sistema

t = Trabalho realizado

Ex.

Pistão

Quando o sistema é aquecido ganha energia havendo uma variação da energia interna (soma de todas as energias que o corpo possui)

Essa energia interna aplicara uma força ao embolo móvel fazendo com que o sistema realize trabalho.

Q>0 = Recebe calor

Q< = Cede calor

Q=0 = Não há troca de calor (transformação adiabática)

>0 = Temperatura aumentou

<0 = Temperatura reduziu

=0 = Não houve variação da energia interna temperatura constante (transformação isotérmica)

t>0 = Expansão do volume

t<0 = Compressão do volume

t=0 = Não houve variação de volume (Transformação isocórica, isométrica ou isovolumétrica)

Passo 2 (Equipe)

Pesquisar em livros da área os diversos enunciados para a Segunda Lei da Termodinâmica, incluindo as concepções sobre a definição de entropia.

Sites sugeridos para pesquisa

• Segunda Lei da Termodinâmica. 2011. Disponível em:

<https://docs.google.com/file/d/0B7hs5suTq5PdbjJEYmtQSG9icDg/edit?usp=sharing>. Acesso em: 10 nov 2013.

A segunda lei da termodinâmica é a que trata diretamente do rendimento das maquinas térmicas por isso é a que tem maior aplicação na indústria.

Segundo Clausiuse “O calor não pode fluir, de forma espontânea, de um corpo de temperatura menor, para um outro corpo de temperatura mais alta.”

Ou seja, o sentido natural do fluxo de calor é da temperatura mais alta para mais baixa, para que esse sentido seja inverso será necessário que um agente externo realize o trabalho.

Segundo Kelvin-Planck “É impossível a construção de uma máquina que, operando em um ciclo termodinâmico, converta toda a quantidade de calor recebido em trabalho.”

Ou seja nenhuma máquina térmica pode ser 100% pois elas não converte todo calor em trabalho.

Maquinas térmicas

Chamamos máquina térmica o dispositivo que, utilizando duas fontes térmicas, faz com que a energia térmica se converta em energia mecânica (trabalho).

t = Trabalho

Q1 = Aquecimento

Q2 = Perda de aquecimento

Trabalho é realizado pela quantidade de calor que o sistema recebe menos a quantidade de calor perdida durante o processo.

Em uma máquina que tem como objetivo o resfriamento, por exemplo, estes valores serão negativos.

O fluxo de calor vai da temperatura menor para o a maior. Conforme a 2ª Lei da Termodinâmica, o sentido natural do fluxo de calor é da temperatura mais alta para mais baixa, para que esse sentido seja inverso será necessário que um agente externo realize o trabalho, assim: