O documento resume conceitos fundamentais de gases ideais, termodinâmica, e eletrostática, incluindo: 1) as características e variáveis de estado de gases ideais, 2) as primeiras e segunda leis da termodinâmica, 3) transformações gasosas isotérmicas, isobáricas e isocóricas, e 4) conceitos básicos de eletrostática como cargas elétricas, forças eletrostáticas e campo elétrico.

1. GASES IDEAIS, PRIMEIRA E SEGUNDA LEI
DA TERMODINÂMICA, ELETROSTÁTICA
ISABELA COELHO
MALAQUIAS

2. GASES IDEAIS (CARACTERÍSTICAS E VARIÁVEIS DE ESTADO)
• Características: Movem-se desordenadamente, não interagem exceto em colisões,
chocam-se elasticamente entre si e com as paredes do recipiente, apresentam volume
próprio total desprezível. Para ser um gás ideal é necessário estar em pressão baixa e
alta temperatura!!
• Variáveis de Estado: Temperatura, Pressão e Volume
IMPORTANTE: Quando os gases chocam-se elasticamente entre si e com as paredes do
recipiente, NÃO HÁ PERDA DE ENERGIA!

3. TRANSFORMAÇÕES GASOSAS
(ISOTÉRMICA)
• Isotérmica: Temperatura constante (se o volume diminuir, a pressão aumenta)
• IMPORTANTE: O PRODUTO DA PRESSÃO COM O VOLUME SEMPRE TEM QUE SER O
MESMO!! (EX: 0,5 X 8 = 4, 1 X 4= 4, 2 X 2 = 4 — NO GRÁFICO)

4. TRANSFORMAÇÕES GASOSAS
(ISOBÁRICA)
• Isobárica: Pressão constante (se aumentar a temperatura, o volume também aumenta)
IMPORTANTE LEMBRAR = INICIA NO PONTO ZERO POIS COMO A PRESSÃO É
CONSTANTE, NÃO HÁ AGITAÇÃO MOLECULAR, OU SEJA, O VOLUME TAMBÉM É ZERO!!

5. TRANSFORMAÇÕES GASOSAS
(ISOCÓRICA OU ISOVOLUMÉTRICA)
• Isovolumétrica: Volume constante (se aumentar a pressão, a temperatura também aumenta)
IMPORTANTE LEMBRAR: A DIVISÃO DA PRESSÃO FINAL COM A PRESSÃO INICIAL DEVE
DAR O MESMO VALOR QUE A DIVISÃO DA TEMPERATURA FINAL COM A TEMPERATURA
INICIAL!! (EX: 12/3 = 4 – Pressão, 400/100= 4 – Temperatura --- GRÁFICO)

6. FÓRMULAS DAS TRANSFORMAÇÕES
Todas as fórmulas das transformações gasosas, levam a obter a Equação Geral !!

7. EQUAÇÃO DE CLAPEYRON E FÓRMULA GERAL
Clapeyron:
P= Pressão, V= Volume, N= Nº de mols, R= Constante universal dos gases, T= Temperatura.
IMPORTANTE: Uso quando não há o mesmo número de mols.
Equação Geral:
IMPORTANTE: Uso quando há o mesmo número de mols e quando comparo dois estados quaisquer.

8. TODAS AS FÓRMULAS DOS GASES IDEAIS
P.V = n.R.T (Clapeyron) P.V/T = P.V/T (Fórmula Geral) W= P.∆V (Trabalho - área)
∆u = 3/2.n.R.T (variação da energia interna) U= 3/2.n.R.T (Energia Interna)
P= Pressão T= Temperatura V = Volume n = Número de mols, R= Constante
universal dos gases (0.082 ou 8,31), ∆u= Variação de energia interna W = Trabalho

9. TERMODINÂMICA (PRIMEIRA E SEGUNDA LEI)
• Primeira lei: Princípio da Conservação de Energia
O calor é fornecido ao sistema e esse calor se divide, parte desse calor será usado para
realização de trabalho e parte será armazenado em energia interna.

10. TRANSFORMAÇÕES GASOSAS A PARTIR DA PRIMEIRA LEI
• Transformação Isotérmica: Temperatura constante, ou seja:
Q= W + ∆µ — ∆µ= 0 — Q = W (Todo calor recebido se transformará em trabalho !!)
• Transformação Isobárica: Pressão Constante
Q = W + ∆µ (Parte do calor se transformará em trabalho e outra é armazenada em energia
interna)
• Transformação Isocórica: Volume constante, ou seja:
Q = W + ∆µ — W = 0 — Q = ∆µ (Todo calor recebido será armazenado sob forma de
energia!!)
IMPORTANTE: TRABALHO TEM RELAÇÃO COM O VOLUME E ENERGIA INTERNA TEM RELAÇÃO
COM A TEMPERATURA !!!!

11. EXEMPLO DE ANÁLISE
• COMPRESSÃO ADIABÁTICA
Q= T + ∆µ ---- Compressão, ou seja, o volume diminui (é negativo), como é uma
transformação adiabática, o calor deve ser zero. Sendo assim, como o volume
(trabalho) é negativo, a variação de energia interna (temperatura) aumenta.
Q = (T) + (∆µ)
0 = (-) + (+)

12. BALANÇO
Q > 0 = Recebe calor, Q < 0 = Cede calor, Q = 0 = Transformação Adiabática
W > 0 = Expansão, W < 0 = Contração, W = 0 = Transformação Isométrica
∆µ > 0 = Temp. aumenta, ∆µ < 0 = Temp. diminui, ∆µ = 0 = Transformação Isotérmica ou
Ciclo Termodinâmico

13. TERMODINÂMICA (PRIMEIRA E SEGUNDA LEI)
• Segunda Lei da Termodinâmica
“ O calor não pode fluir, de forma espontânea, de um corpo de temperatura menor para
um corpo de temperatura maior”
“ É impossível a construção de uma máquina que, operando em um ciclo termodinâmico,
converta toda a quantidade de calor recebido em trabalho”

14. CALOR ESPONTÂNEO
O calor da fonte quente se transforma em trabalho e o que não é aproveitado no
trabalho é rejeitado para a fonte fria

15. EXEMPLO
• É retirado da fonte quente 500J e cede-se 200J de calor a fonte fria, qual foi o
trabalho realizado?
R= Se a fonte quente possuía 500J de calor, parte desse calor se transformou em
trabalho e 200J de calor foi rejeitado para a fonte fria, ou seja, 500 – 200 = 300J
de calor foi aproveitado, sendo esse o valor do trabalho.
A partir disso, conclui-se que:
W = Q1 – Q2 (Q1: Fonte Quente e Q2: Fonte Fria)

16. CICLOS TERMODINÂMICOS (OTTO, DIESEL E CARNOT)
• OTTO
IMPORTANTE!: SEMPRE NO CICLO DE OTTO HÁ DUAS ADIABÁTICAS E DUAS
ISOMÉTRICAS, SENDO QUE NAS ISOMÉTRICAS, PRIMEIRO O CALOR É ABSORVIDO
E DEPOIS JOGADO FORA

17. CICLOS TERMODINÂMICOS (OTTO, DIESEL E CARNOT)
• DIESEL
IMPORTANTE!!: NESTE CICLO, HÁ DUAS ADIABÁTICAS, UMA ISOBÁRICA, UMA
ISOMÉTRICA, SENDO QUE NA ISOBÁRICA É ABSORVIDO O CALOR E NA
ISOMÉTRICA É JOGADO FORA

18. CICLOS TERMODINÂMICOS (OTTO, DIESEL E CARNOT)
• CARNOT
IMPORTANTE!!: NESTE CICLO HÁ DUAS ISOTÉRMICAS E DUAS ADIABÁTICAS, SENDO
QUE NAS ISOTÉRMICAS, PRIMEIRO É ABSORVIDO O CALOR E DEPOIS JOGADO FORA.

19. SISTEMAS (ISOLADO, FECHADO E ABERTO)
• Aberto: O sistema efetua trocas de energia
• Fechado: O sistema efetua troca de energia com o exterior mas não efetua trocas
de matéria (panela fechada)
• Isolado: O sistema não efetua trocas de energia com o exterior e nem matéria
(garrafa térmica)

20. FÓRMULAS
n = w/Q1 n = 1 – Q2/Q1 n = 1 – T2/T1 W = Q1 – Q2 ou Q1 = w + Q2
n = Rendimento w = Trabalho Q1 = Calor da fonte quente Q2 = Calor da fonte fria
T1 = Temperatura da fonte quente T2 = Temperatura da fonte fria

21. OUTRAS DICAS IMPORTANTES
• Quando o trabalho é realizado sobre o gás, o volume diminui, ou seja, o trabalho é
negativo
• Quando o trabalho é realizado pelo gás, o volume aumenta, ou seja, o trabalho é
positivo
• As paredes do recipiente não deixam mudar a pressão
• Os refrigeradores fazem o processo inverso do calor espontâneo, já que,
transferem calor de um sistema de menor temperatura (congelador) para o meio
exterior que se encontra a uma temperatura maior

22. ELETROSTÁTICA
Assuntos Abordados:
• Cargas elétricas
• Processos de Eletrização
• Forças Atrativas e Repulsivas
• Campo gravitacional e Campo elétrico
• Força gravitacional e Força elétrica
• Potencial gravitacional e Potencial elétrico
• Energia potencial gravitacional e energia potencial elétrica
• Trabalho elétrico
• Campo uniforme

23. CARGAS ELÉTRICAS
• Carga Positiva = Quando uma carga possui mais prótons do que elétrons
• Carga Negativa = Quando uma carga possui mais elétrons do que prótons
• Carga Neutra = Quando uma carga possui a mesma quantidade de prótons e
elétrons
IMPORTANTE: QUANDO UMA CARGA RECEBE ELÉTRONS, ELA FICA NEGATIVA,
PORÉM SE A QUANTIDADE DE PRÓTONS QUE A CARGA TEM AINDA FOR MAIOR
QUE O NÚMERO DE ELÉTRONS QUE ELA RECEBE, ELA CONTINUA POSITIVA!! E AO
CONTRÁRIO (QUANDO CEDE ELÉTRONS) TAMBÉM ACONTECE.

24. PROCESSOS DE ELETRIZAÇÃO (INDUÇÃO, CONTATO E
ATRITO)• Indução – Exemplo com um indutor positivo:
Um indutor positivo é aproximado de uma carga neutra. Este indutor aproximará
para si as cargas negativas e afastará as positivas. É colocado então um fio terra na
carga fazendo com que os elétrons subam pois estão sendo atraídos pelo positivo.
Como a carga já possui elétrons e os elétrons do fio terra estão subindo, a carga
ficará com excesso de elétrons, sendo necessário cortar o fio terra (A mesma coisa
ocorre com o indutor negativo porém a carga ficaria com excesso de prótons)

25. PROCESSOS DE ELETRIZAÇÃO (INDUÇÃO,
CONTATO E ATRITO)
• Contato
Positivo = Um corpo positivo e um corpo neutro entram em contato, o corpo B cede
elétrons para o A e no final os dois ficam positivos.
Negativo = Um corpo negativo e um corpo neutro entram em contato, o corpo A cede
elétrons para o corpo B e no final os dois ficam negativos
IMPORTANTE!!: OS DOIS DEVEM TER O MESMO MATERIAL E PELO MENOS UM DOS
CORPOS DEVE ESTAR CARREGADO.

26. PROCESSOS DE ELETRIZAÇÃO (INDUÇÃO,
CONTATO E ATRITO)
• Atrito
Quando dos corpos inicialmente neutros são atritados entre si fazendo com que haja
transferência de elétrons de um corpo para o outro.
IMPORTANTE: DEPOIS DE ATRITADOS, AS CARGAS TERÃO MESMO MÓDULO,
PORÉM SINAIS OPOSTOS.

27. FORÇAS ATRATIVAS E REPULSIVAS
Cargas de mesmo sinal se repelem e cargas de sinais opostos se atraem!
IMPORTANTE: UM CORPO NEUTRO PODE SER ATRAÍDO POR UM CORPO ELETRIZADO!!

28. CAMPO, FORÇA, POTENCIAL, ENERGIA POTENCIAL
GRAVITACIONAL
CAMPO – Sempre tende a ir para o centro da terra
FORÇA – Força mútua de atração entre dois corpos quaisquer do universo
ENERGIA POTENCIAL – Energia que o corpo possui devido a atração gravitacional da terra
POTENCIAL – Capacidade de energia por unidade de massa

29. FÓRMULAS
F = G.M1.M1/d² Ep = m.g.h C = g.m/d² Ep/m = g.h
F = Força G= Constante universal m = Massa g = Gravidade M1 e M2 = massa de dois
corpos quaisquer d = Distância Ep = Energia Potencial h = Altura C = Campo

30. CAMPO, FORÇA, POTENCIAL, ENERGIA POTENCIAL,
TRABALHO ELÉTRICO E CAMPO UNIFORME
CAMPO – Campo de força provocado pela ação de cargas elétricas
FORÇA – Capacidade de atração ou repulsão entre duas cargas elétricas
POTENCIAL – Capacidade que um corpo energizado tem de realizar trabalho, ou seja, atrair ou repelir outras
cargas elétricas
ENERGIA POTENCIAL – Energia potencial que resulta da interação conservativa de Coulomb
TRABALHO ELÉTRICO – Deslocar a carga de um ponto ao outro
CAMPO UNIFORME – Campo com placas paralelase de sinais opostos

31. FÓRMULAS
Q = n.e Q= Q+Q2/2 (eletrização por contato) F = K.Q.q/d² F = E.q E = K.Q/d² Ep =
K.Q.q/d
V= ep/q ou V= K.Q/d Wab = q(VA – VB) (VA-VB)= E.d
Q = Carga elétrica n = Número de cargas elementares e= Carga elementar
F= Força K = Constante (9.10 elevado a 9) d= Distância E= Campo W= Trabalho
V= Potencial Ep = Energia potencial

32. FÓRMULAS DO PRIMEIRO ANO PARA USAR NO CAMPO
UNIFORME
Ec = m.v²/2 W = ∆Ec V= Vo + a.t V² = Vo² + 2.a. ∆s (Torriceli - amo)
S= So+Vot+at²/2
Ec= Energia Cinética m= Massa V= Velocidade Final Vo= Velocidade Inicial
T= Tempo ∆s= Distância Percorrida a= Aceleração da gravidade S= Espaço final
So= Espaço inicial

33. OUTRAS DICAS IMPORTANTES
• O campo uniforme sempre vai do positivo para o negativo. Se uma carga se deslocar do
negativo para o positivo neste campo, será um trabalho forçado.
• Trabalho forçado aumenta a energia potencial.
• Se uma carga se desloca verticalmente em um campo uniforme horizontal, não há realização
de trabalho, o mesmo ocorre em um campo uniforme vertical.
• O potencial elétrico decresce no mesmo sentido das linhas de força.
• A carga positiva sempre tem as linhas de força de dentro para a fora e a negativa de fora
para dentro
• O campo elétrico é mais intenso onde se possui mais linhas de força
• As linhas de força são mais densas quanto mais próximo estiver a carga criadora do campo
• Se o q for positivo, a força e o campo possuem o mesmo sentido, caso contrário terão sentidos
opostos
• Força e Campo são grandezas vetoriais, ou seja, no cálculo, não precisar colocar negativo ou
positivo, apenas o módulo