1. Termodinâmica
Prof: Oliver Brimdjam

2. O que é a Termodinâmica?
• É a parte da física que estuda a energia e suas
características, os processos de transformação
e aplicações da mesma.

3. Aplicações

4. Objetos de estudo
C a l o rT r a b a l h oE n e r g i aF o r ç aE n t r o p i aP r e s s ã oE f i c i ê n c i a

5. Energia
• O que é?
• Tipos mais comuns (Térmica, Elétrica,
Potêncial, Cinética, Química e outras.)

6. Energia
• Principais Unidades de Medida:
• Joule (SI);
• Caloria;
• BTU.

7. Energia
• Curiosidades:
• A bomba atómica Little Boy largada em Hiroshima
em 6 de Agosto de 1945, explodiu com uma energia
de aproximadamente 15 kt de TNT (63 TJ).
• A uma escala muito maior, as explosões de
supernovas libertam cerca de 1044 Joules de energia,
o que equivale a aproximadamente a 1028
megatoneladas de TNT.

8. Energia
1- A que velocidade um sujeito adulto pesando 90
kg que salte da parte central da ponte Newton
Navarro atinge a água? Em sua parte central a
ponte tem 55m de altura. E se fosse uma garota
pesando 50 kg, qual seria a velocidade?
2- Sabendo que um tiro de Fuzil (7.62) descarrega
uma Ec = 2205J, e que a munição pesa apenas 55g,
qual a Velocidade da bala? A energia do tiro é
equivalente a uma pessoa de 60 kg caindo de que
altura?

9. Energia
3-

10. Calor
• O que é?
• Diferença entre calor e temperatura;
• Estrutura atômica de sólidos, líquidos e
vapores;
• Agitação das moléculas;
• Escalas Termométricas (Celsius, Kelvin,
Fahrenheit).

11. Conversão entre escalas

12. Calor

13. Transmissão de Calor
• Condução;
• Irradiação;
• Convecção.

14. Estados Físicos
• Sólido;
• Líquido;
• Gasoso;
• Plasma.

15. Estados Físicos
• Substâncias Puras;
• Temperatura de Saturação;
• Pressão de Saturação;
• Vapor Saturado;
• Vapor Superaquecido.

16. Estados Físicos
• Diagrama PT;
• Diagrama PV.

17. Exercícios
1- Para medir a temperatura de uma pessoa,
deve-se manter o termômetro em contato com
ela durante um certo tempo. Por quê?
2- A temperatura normal do corpo Humano é
cerca de 37 °C. Expresse esta temperatura em
Kelvin.
3- A temperatura de ebulição do Nitrogênio
Líquido é 78 K. Qual é o valor desta temperatura
em °C?

18. Exercícios
4- A temperatura de um corpo elevou-se em 52
°C. Qual a elevação de temperatura, em
Fahrenheit, deste corpo?
5- O ponto de fusão do ouro é 1945,4 °F.
Expresse esta temperatura em Kelvin.
6- A temperatura do interior do sol é de cerca de
1x107 K. Quanto vale esta temperatura (a) em
Celsius, (b) Fahrenheit.

19. Pressão

20. Pressão
• O que é ?
• Pressão atmosférica (101.325 Pa);
• Pressão relativa vs Pressão absoluta;
• Vácuo;
• Pressão dinâmica vs Pressão estática;
• Caso dos Pneus (Bike, Carro e Trator).

21. Pressão
• Principais Unidades de medida de pressão;
Quilograma-força por centímetro quadrado (kgf/cm2)
Atmosfera (atm)
Libras por polegada quadrada (psi)
Milímetros de coluna de água (mmH2O ou mm ca)
Bar (Bar)
Pascal (Pa)

22. Pressão

23. Exercícios
1- Converta as seguintes medidas em Pascal.
a) 20 psi =
b) 10 kgf/cm2 =
c) 250 mmH2O =
d) 3,5 Bar =
e) 2,8 atm =

24. Densidade

25. Densidade
Navios
Vazio
Carregado
555 mil Toneladas 232 mil Toneladas

26. Densidade

27. Densidade
• Arquimedes de Siracusa;

28. Exercícios
• 1- O que pesa mais um kilo de pregos ou um kilo de
penas de ganso?
• 2- Uma moça de peso igual a 60 kg, descalça e em pé
sobre o chão tem uma área total de apoio dos pés de
150 cm2. Qual a pressão que a moça esta exercendo
sobre o chão?
• 3- Uma azeitona pesando 9g tem um volume
aproximado de 2 cm3, ao tentar comer esta azeitona
numa pizzaria um garoto deixa-a cair no copo de
refrigerante. Considerando que o refrigerante tem 90%
de sua coposição de água, a azeitona vai flutuar ou
afundar?

29. Exercícios
• 4- Como os submarinos conseguem flutuar e
submergir?
• 5- Porque os passaros conseguem voar mas as
galinhas apesar de serem aves não voão por
ai?

30. Trabalho

31. Trabalho
• 1- Um operário numa construção eleva com
velocidade constante um balde de cimento
com massa de 20kg até uma altura h=3m.
Qual o trabalho realizado pelo pedreiro?

32. Primeira Lei

33. Energia interna

34. Energia interna
• Exemplo: (beatriz alvarenga página 128,
volume 2)
• Processos isocóricos;
• Processos isobáricos;
• Processos isotérmicos;
• Processos adiabáticos.

35. Energia interna
• 1- Suponha que um sistema passe de um estado a
outro, trocando energia com a sua vizinhança.
Calcule a variação de energia interna do sistema
nos seguintes casos:
• A) O sistema absorve 100cal de calor e realiza
trabalho de 200J.
• B)O sistema absorve 100cal de calor e um
trabalho de 200J é realizado sobre ele.
• C)O sistema libera 100cal de calor para a
vizinhança e um trabalho de 200J é realizado
sobre ele.

36. Segunda Lei
• Processos reversíveis (ideais);
• Processos irreversíveis
- do mais quente para o mais frio (ver apostila, pág: 33)
- calor do atrito e de colisões
• Entropia:

37. Segunda Lei