Termodinâmica 🔬⚗️🔥
Estudo das trocas de calor, transformações de energia e os princípios que regem os sistemas físicos
O que é Termodinâmica?
A Termodinâmica é a área da Física que estuda diversos fenômenos e sistemas físicos complexos em que podem ocorrer trocas de calor, transformações de energia e variações de temperatura. 🌡️
A Termodinâmica é regida por quatro leis fundamentais que nos permitem descrever diversos sistemas por meio de variáveis, como pressão, volume, temperatura, calor e entropia. ⚖️
Imagem: Representação de Sistema Termodinâmico
(Espaço reservado para imagem em base64)
Representação gráfica de um sistema termodinâmico com trocas de calor e trabalho
Conceitos Fundamentais
A Termodinâmica é uma descrição estatística da natureza, por meio dela é possível conceber o comportamento macroscópico de sistemas que contenham muitos corpos. 🔍
Sistema Termodinâmico
Regiões distinguíveis de suas vizinhanças por causa de alguma característica. Podem ser separadas por paredes, membranas, etc. Exemplo: o gás no interior de um balão. 🎈
Equilíbrio Termodinâmico
Condição em que um sistema não apresenta tendências para mudança espontânea de estado termodinâmico. O sistema só muda se sofrer influência externa. ⚖️
Temperatura
Manifestação macroscópica da energia cinética das partículas de um sistema. Mede o grau de agitação molecular. Unidade: kelvin (K). 🌡️
Trabalho Termodinâmico
Troca de energia entre sistemas termodinâmicos devido à movimentação de suas fronteiras. Exemplo: gás aquecido empurrando o êmbolo de uma seringa. 🔧
Leis da Termodinâmica
Existem quatro leis fundamentais que regem a Termodinâmica, cada uma abordando aspectos específicos dos sistemas físicos e suas transformações energéticas. 📜
"Todos os corpos em contato térmico transferem calor entre si até que se atinja o equilíbrio térmico."
Esta lei estabelece o conceito de temperatura e a condição de equilíbrio térmico entre corpos. Se o corpo A está em equilíbrio com B, e B com C, então A está em equilíbrio com C. 🔄
"A variação da energia interna de um sistema termodinâmico é medida pela diferença entre a quantidade de calor por ele absorvido e a quantidade de trabalho por ele realizado."
Também conhecida como Lei da Conservação da Energia para sistemas termodinâmicos: ΔU = Q - W, onde ΔU é a variação da energia interna, Q é o calor trocado e W é o trabalho realizado. ⚡
ΔU = Q - W
Fórmula da Primeira Lei da Termodinâmica
Esta lei introduz o conceito de entropia (S), uma medida da desordem ou aleatoriedade de um sistema. A entropia total de um sistema isolado sempre aumenta com o tempo. 📈
Nenhum processo é 100% eficiente em converter calor em trabalho, sempre há perdas. Isso limita o rendimento das máquinas térmicas. 🔁
Estabelece que é impossível atingir o zero absoluto (0 K) em um número finito de etapas. À medida que a temperatura se aproxima do zero absoluto, a entropia de um sistema se aproxima de um valor mínimo constante. ❄️
Esta lei também implica que o rendimento de uma máquina térmica nunca pode ser 100%. 🚫
Vídeo Explicativo
Assista a este vídeo para compreender melhor os conceitos fundamentais da Termodinâmica: 🎥
Vídeo Explicativo sobre Termodinâmica
(Espaço reservado para conteúdo de vídeo)
Referência Bibliográfica
HELERBROCK, Rafael. "Termodinâmica"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/termodinamica.htm. Acesso em 08 de agosto de 2020.
Fonte: brasilescola.uol 🔗
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