1) O documento introduz conceitos fundamentais da termodinâmica, como a origem do termo, as leis da conservação de energia e os princípios da termodinâmica.
2) Sistemas termodinâmicos podem ser fechados ou abertos dependendo se massa pode ou não atravessar sua fronteira. Propriedades podem ser intensivas ou extensivas.
3) Estados termodinâmicos descrevem sistemas em equilíbrio, onde propriedades mantém valores constantes no tempo. Vários
Este documento apresenta uma aula sobre propriedades termodinâmicas. Ele introduz conceitos como temperatura, pressão, título de vapor e volume específico. O documento também apresenta um exemplo de cálculo envolvendo esses conceitos e descreve os passos de uma metodologia para resolver problemas termodinâmicos.
Este documento apresenta conceitos fundamentais da termodinâmica, incluindo definições de sistema termodinâmico, processo, ciclo e estado. Também define propriedades intensivas e extensivas e discute unidades do SI relacionadas a massa, tempo, comprimento e força.
O documento introduz os principais conceitos da termodinâmica. Ele define termodinâmica como o estudo da conversão de calor em trabalho e traça sua origem histórica. Também descreve as leis da termodinâmica, abordagens macroscópica e microscópica, e aplicações industriais. Por fim, introduz conceitos-chave como sistema, propriedades de estado, equilíbrio e regra de fases de Gibbs.
O documento descreve conceitos fundamentais da termodinâmica, incluindo:
1) Sistemas termodinâmicos podem ser fechados ou de controle de volume, dependendo se há fluxo de massa através de suas fronteiras.
2) O estado de um sistema é definido por propriedades como temperatura e pressão. Propriedades podem ser intensivas ou extensivas.
3) Quando as propriedades de um sistema mudam, ocorre uma mudança de estado, que pode seguir processos como isobárico ou adiabático
Este documento apresenta conceitos básicos de termodinâmica em uma aula introdutória. Apresenta o professor e como acessar seu canal, define termodinâmica como o estudo da energia em movimento. Explica os conceitos fundamentais de sistema termodinâmico, aberto, fechado, isolado, estado, processo e tipos de processos.
O documento fornece uma introdução aos conceitos fundamentais da termodinâmica, incluindo: (1) definições de sistema termodinâmico, estado, propriedades intensivas e extensivas; (2) leis da termodinâmica, como a lei zero; e (3) grandezas termodinâmicas como temperatura, pressão e mudança de estado.
1) O documento apresenta notas de aula sobre Termodinâmica Química I. 2) Aborda conceitos fundamentais como sistema termodinâmico, processo, ciclo termodinâmico e propriedades como pressão e temperatura. 3) Discutem-se também estados de substâncias puras como líquido saturado, subresfriado, vapor saturado e superaquecido.
1) O documento discute conceitos fundamentais da termodinâmica, incluindo equilíbrio térmico, temperatura e dilatação térmica.
2) A temperatura é definida em termos macroscópicos através da lei zero da termodinâmica.
3) A dilatação térmica é explicada como uma variação proporcional do comprimento de um corpo em função da temperatura.
Este documento apresenta uma aula sobre propriedades termodinâmicas. Ele introduz conceitos como temperatura, pressão, título de vapor e volume específico. O documento também apresenta um exemplo de cálculo envolvendo esses conceitos e descreve os passos de uma metodologia para resolver problemas termodinâmicos.
Este documento apresenta conceitos fundamentais da termodinâmica, incluindo definições de sistema termodinâmico, processo, ciclo e estado. Também define propriedades intensivas e extensivas e discute unidades do SI relacionadas a massa, tempo, comprimento e força.
O documento introduz os principais conceitos da termodinâmica. Ele define termodinâmica como o estudo da conversão de calor em trabalho e traça sua origem histórica. Também descreve as leis da termodinâmica, abordagens macroscópica e microscópica, e aplicações industriais. Por fim, introduz conceitos-chave como sistema, propriedades de estado, equilíbrio e regra de fases de Gibbs.
O documento descreve conceitos fundamentais da termodinâmica, incluindo:
1) Sistemas termodinâmicos podem ser fechados ou de controle de volume, dependendo se há fluxo de massa através de suas fronteiras.
2) O estado de um sistema é definido por propriedades como temperatura e pressão. Propriedades podem ser intensivas ou extensivas.
3) Quando as propriedades de um sistema mudam, ocorre uma mudança de estado, que pode seguir processos como isobárico ou adiabático
Este documento apresenta conceitos básicos de termodinâmica em uma aula introdutória. Apresenta o professor e como acessar seu canal, define termodinâmica como o estudo da energia em movimento. Explica os conceitos fundamentais de sistema termodinâmico, aberto, fechado, isolado, estado, processo e tipos de processos.
O documento fornece uma introdução aos conceitos fundamentais da termodinâmica, incluindo: (1) definições de sistema termodinâmico, estado, propriedades intensivas e extensivas; (2) leis da termodinâmica, como a lei zero; e (3) grandezas termodinâmicas como temperatura, pressão e mudança de estado.
1) O documento apresenta notas de aula sobre Termodinâmica Química I. 2) Aborda conceitos fundamentais como sistema termodinâmico, processo, ciclo termodinâmico e propriedades como pressão e temperatura. 3) Discutem-se também estados de substâncias puras como líquido saturado, subresfriado, vapor saturado e superaquecido.
1) O documento discute conceitos fundamentais da termodinâmica, incluindo equilíbrio térmico, temperatura e dilatação térmica.
2) A temperatura é definida em termos macroscópicos através da lei zero da termodinâmica.
3) A dilatação térmica é explicada como uma variação proporcional do comprimento de um corpo em função da temperatura.
1) A Termodinâmica estuda as transformações de energia térmica (calor) em outras formas de energia.
2) Um sistema termodinâmico é um conjunto de partículas que pode interagir com o ambiente através de suas fronteiras. Sistemas podem ser abertos, fechados ou isolados dependendo se permitem ou não trocas de energia e matéria.
3) Variáveis como temperatura, pressão, volume e energia interna caracterizam o estado termodinâmico de um sistema e suas relações descreve
(1) O documento discute propriedades termodinâmicas de sistemas simples compressíveis e substâncias puras, incluindo suas relações pressão-volume-temperatura e mudanças de fase. (2) Apresenta diagramas como p-v-T, fases, p-v e T-v para ilustrar essas propriedades e relações. (3) Explica como obter propriedades como volume específico e entalpia por meio de tabelas e interpolação linear.
Termodinâmica é ramo da Fisica e ciências da engenharia que se dedica as variações e a relação destas com o ambiente. E tem por objectivo explicar o impactos que essas variações têm sobre o meio ambiente.
O documento introduz conceitos básicos de termodinâmica, como sistema, fronteira, estado termodinâmico, trabalho, energia e calor. Explica que a primeira lei da termodinâmica estabelece que a energia do universo é constante, e que a energia não pode ser criada ou destruída, apenas transformada de uma forma para outra.
O documento discute a termodinâmica e as leis da termodinâmica. A primeira lei afirma a conservação de energia, enquanto a segunda lei diz que a parcela de energia disponível para trabalho torna-se menor a cada transformação, à medida que parte da energia se converte em calor dissipado. Máquinas térmicas podem transformar calor em trabalho, porém nunca de forma integral devido à segunda lei.
O documento discute os princípios fundamentais da mecânica quântica. Primeiramente, apresenta a necessidade de uma nova teoria para explicar fenômenos envolvendo radiação e partículas subatômicas. Em seguida, descreve os dois principais postulados da mecânica quântica: 1) a função de onda representa o estado do sistema e 2) a interpretação de Born, onde o módulo da função de onda ao quadrado representa a probabilidade de localização da partícula.
O documento discute os conceitos de entropia e segunda lei da termodinâmica. Apresenta os processos irreversíveis e reversíveis e explica que a entropia está relacionada ao grau de desordem de um sistema. A segunda lei estabelece que a entropia de um sistema isolado nunca diminui durante uma transformação natural.
O documento discute a Primeira Lei da Termodinâmica, explicando que ela é uma generalização da lei da conservação de energia que inclui mudanças na energia interna de um sistema. A Primeira Lei estabelece que a variação na energia interna de um sistema é igual à quantidade de calor adicionado menos o trabalho realizado. Exemplos ilustram como aplicar a lei a diferentes processos termodinâmicos.
1) O documento discute os princípios da termodinâmica e sua aplicação em engenharia de materiais.
2) A primeira lei da termodinâmica é explicada, incluindo conceitos como energia interna, trabalho e calor.
3) Vários processos termodinâmicos são descritos, como processos adiabáticos, isotérmicos e cíclicos.
1) O capítulo diferencia-se ao restringir a equação da energia para regime permanente, simplificando a compreensão dos fenômenos e solução de problemas.
2) São apresentadas as energias mecânicas associadas a um fluido, excluindo efeitos térmicos, e deduz-se a equação de Bernoulli.
3) Ao remover as hipóteses simplificadoras, chega-se à equação geral da primeira lei da termodinâmica para volume de controle em regime permanente.
O documento descreve os principais conceitos da Termodinâmica, como: sistemas termodinâmicos e suas propriedades, transformações e processos, a Primeira Lei da Termodinâmica, máquinas térmicas e o limite máximo de eficiência estabelecido pelo ciclo de Carnot.
O documento apresenta notas de aula sobre termodinâmica. Discute conceitos fundamentais como sistema termodinâmico, propriedades intensivas e extensivas, equilíbrio, processo e ciclo. Também aborda propriedades de substâncias puras, incluindo diagramas de fases e equilíbrio entre fases sólida, líquida e gasosa. Inclui figuras ilustrativas de processos como vaporização, sublimação e fusão.
O documento discute os principais conceitos da termodinâmica, incluindo: 1) a primeira e segunda lei da termodinâmica, 2) o ciclo de Carnot, 3) a energia interna de um gás, e 4) máquinas térmicas.
1) O documento descreve os conceitos termodinâmicos fundamentais para o equilíbrio químico, incluindo energia interna, trabalho, entalpia e entropia.
2) A segunda lei da termodinâmica é explicada usando entropia para determinar a espontaneidade de processos químicos.
3) A energia livre de Gibbs é derivada e é igual a zero no equilíbrio químico, permitindo prever a direção de reações.
1. O documento discute os conceitos fundamentais da biofísica, incluindo as quatro forças universais e como elas afetam a organização da matéria nos níveis subatômico, atômico e molecular.
2. Explica como os seres vivos contêm as grandezas fundamentais do universo (matéria, espaço e tempo) e são regidos pelas mesmas leis físicas universais.
3. Introduz conceitos como densidade, espaço linear, área e volume para descrever como a matéria o
Este documento descreve um experimento de interferência com elétrons passando por uma fenda dupla. Ao contrário do que se esperaria para partículas, os elétrons exibem um padrão de interferência mesmo quando passam um de cada vez pela fenda, indicando que cada elétron "interfere consigo mesmo". Isso contradiz a intuição de que as partículas devem passar por apenas um buraco ou outro.
Este documento discute a Primeira Lei da Termodinâmica, que estabelece a conservação da energia. Ele explica conceitos-chave como calor, temperatura e diferentes formas de energia, e descreve como a Primeira Lei se aplica a transformações gasosas. O documento também fornece um breve histórico do desenvolvimento da Termodinâmica.
Termodinâmica segunda e terceira lei, gases reaisPaula Fabiana
Um resumo sobre a 2 lei da termodinamica
A termodinâmica é o ramo da física que estuda as relações de troca entre o calor e o trabalho realizado na transformação de um sistema físico, quando esse interage com o meio externo. Ou seja, ela estuda como a variação da temperatura, da pressão e do volume interfere nos sistemas físicos.
A termodinâmica estuda os efeitos da mudança de temperatura, volume e pressão em sistemas físicos. Explica como a energia térmica realiza trabalho e apresenta dois princípios: 1) a energia não pode ser criada ou destruída, apenas transferida ou armazenada como trabalho ou calor; 2) o calor não flui espontaneamente de corpos mais frios para mais quentes.
O documento descreve as três principais ciências térmicas: termodinâmica, mecânica dos fluidos e transferência de calor. A termodinâmica estuda as transformações de energia em sistemas, enquanto a mecânica dos fluidos lida com o transporte de energia durante o escoamento de fluidos. A transferência de calor descreve a transferência de energia devido a diferenças de temperatura.
Breve início sobre os tópicos iniciais da Termodinâmica Clássica a partir de livres traduções. A pesquisa conta com uma boa abordagem inicial além de uma quantidade de exercícios bem explicados.
1. O documento discute os conceitos fundamentais da termodinâmica, incluindo a primeira lei da termodinâmica.
2. A primeira lei da termodinâmica estabelece que a variação da energia interna de um sistema é igual à soma do calor trocado e do trabalho realizado sobre ou pelo sistema.
3. A primeira lei se aplica a sistemas abertos e fechados, e pode ser expressa em termos de variações de entalpia para sistemas em estado permanente ou não permanente.
1) A Termodinâmica estuda as transformações de energia térmica (calor) em outras formas de energia.
2) Um sistema termodinâmico é um conjunto de partículas que pode interagir com o ambiente através de suas fronteiras. Sistemas podem ser abertos, fechados ou isolados dependendo se permitem ou não trocas de energia e matéria.
3) Variáveis como temperatura, pressão, volume e energia interna caracterizam o estado termodinâmico de um sistema e suas relações descreve
(1) O documento discute propriedades termodinâmicas de sistemas simples compressíveis e substâncias puras, incluindo suas relações pressão-volume-temperatura e mudanças de fase. (2) Apresenta diagramas como p-v-T, fases, p-v e T-v para ilustrar essas propriedades e relações. (3) Explica como obter propriedades como volume específico e entalpia por meio de tabelas e interpolação linear.
Termodinâmica é ramo da Fisica e ciências da engenharia que se dedica as variações e a relação destas com o ambiente. E tem por objectivo explicar o impactos que essas variações têm sobre o meio ambiente.
O documento introduz conceitos básicos de termodinâmica, como sistema, fronteira, estado termodinâmico, trabalho, energia e calor. Explica que a primeira lei da termodinâmica estabelece que a energia do universo é constante, e que a energia não pode ser criada ou destruída, apenas transformada de uma forma para outra.
O documento discute a termodinâmica e as leis da termodinâmica. A primeira lei afirma a conservação de energia, enquanto a segunda lei diz que a parcela de energia disponível para trabalho torna-se menor a cada transformação, à medida que parte da energia se converte em calor dissipado. Máquinas térmicas podem transformar calor em trabalho, porém nunca de forma integral devido à segunda lei.
O documento discute os princípios fundamentais da mecânica quântica. Primeiramente, apresenta a necessidade de uma nova teoria para explicar fenômenos envolvendo radiação e partículas subatômicas. Em seguida, descreve os dois principais postulados da mecânica quântica: 1) a função de onda representa o estado do sistema e 2) a interpretação de Born, onde o módulo da função de onda ao quadrado representa a probabilidade de localização da partícula.
O documento discute os conceitos de entropia e segunda lei da termodinâmica. Apresenta os processos irreversíveis e reversíveis e explica que a entropia está relacionada ao grau de desordem de um sistema. A segunda lei estabelece que a entropia de um sistema isolado nunca diminui durante uma transformação natural.
O documento discute a Primeira Lei da Termodinâmica, explicando que ela é uma generalização da lei da conservação de energia que inclui mudanças na energia interna de um sistema. A Primeira Lei estabelece que a variação na energia interna de um sistema é igual à quantidade de calor adicionado menos o trabalho realizado. Exemplos ilustram como aplicar a lei a diferentes processos termodinâmicos.
1) O documento discute os princípios da termodinâmica e sua aplicação em engenharia de materiais.
2) A primeira lei da termodinâmica é explicada, incluindo conceitos como energia interna, trabalho e calor.
3) Vários processos termodinâmicos são descritos, como processos adiabáticos, isotérmicos e cíclicos.
1) O capítulo diferencia-se ao restringir a equação da energia para regime permanente, simplificando a compreensão dos fenômenos e solução de problemas.
2) São apresentadas as energias mecânicas associadas a um fluido, excluindo efeitos térmicos, e deduz-se a equação de Bernoulli.
3) Ao remover as hipóteses simplificadoras, chega-se à equação geral da primeira lei da termodinâmica para volume de controle em regime permanente.
O documento descreve os principais conceitos da Termodinâmica, como: sistemas termodinâmicos e suas propriedades, transformações e processos, a Primeira Lei da Termodinâmica, máquinas térmicas e o limite máximo de eficiência estabelecido pelo ciclo de Carnot.
O documento apresenta notas de aula sobre termodinâmica. Discute conceitos fundamentais como sistema termodinâmico, propriedades intensivas e extensivas, equilíbrio, processo e ciclo. Também aborda propriedades de substâncias puras, incluindo diagramas de fases e equilíbrio entre fases sólida, líquida e gasosa. Inclui figuras ilustrativas de processos como vaporização, sublimação e fusão.
O documento discute os principais conceitos da termodinâmica, incluindo: 1) a primeira e segunda lei da termodinâmica, 2) o ciclo de Carnot, 3) a energia interna de um gás, e 4) máquinas térmicas.
1) O documento descreve os conceitos termodinâmicos fundamentais para o equilíbrio químico, incluindo energia interna, trabalho, entalpia e entropia.
2) A segunda lei da termodinâmica é explicada usando entropia para determinar a espontaneidade de processos químicos.
3) A energia livre de Gibbs é derivada e é igual a zero no equilíbrio químico, permitindo prever a direção de reações.
1. O documento discute os conceitos fundamentais da biofísica, incluindo as quatro forças universais e como elas afetam a organização da matéria nos níveis subatômico, atômico e molecular.
2. Explica como os seres vivos contêm as grandezas fundamentais do universo (matéria, espaço e tempo) e são regidos pelas mesmas leis físicas universais.
3. Introduz conceitos como densidade, espaço linear, área e volume para descrever como a matéria o
Este documento descreve um experimento de interferência com elétrons passando por uma fenda dupla. Ao contrário do que se esperaria para partículas, os elétrons exibem um padrão de interferência mesmo quando passam um de cada vez pela fenda, indicando que cada elétron "interfere consigo mesmo". Isso contradiz a intuição de que as partículas devem passar por apenas um buraco ou outro.
Este documento discute a Primeira Lei da Termodinâmica, que estabelece a conservação da energia. Ele explica conceitos-chave como calor, temperatura e diferentes formas de energia, e descreve como a Primeira Lei se aplica a transformações gasosas. O documento também fornece um breve histórico do desenvolvimento da Termodinâmica.
Termodinâmica segunda e terceira lei, gases reaisPaula Fabiana
Um resumo sobre a 2 lei da termodinamica
A termodinâmica é o ramo da física que estuda as relações de troca entre o calor e o trabalho realizado na transformação de um sistema físico, quando esse interage com o meio externo. Ou seja, ela estuda como a variação da temperatura, da pressão e do volume interfere nos sistemas físicos.
A termodinâmica estuda os efeitos da mudança de temperatura, volume e pressão em sistemas físicos. Explica como a energia térmica realiza trabalho e apresenta dois princípios: 1) a energia não pode ser criada ou destruída, apenas transferida ou armazenada como trabalho ou calor; 2) o calor não flui espontaneamente de corpos mais frios para mais quentes.
O documento descreve as três principais ciências térmicas: termodinâmica, mecânica dos fluidos e transferência de calor. A termodinâmica estuda as transformações de energia em sistemas, enquanto a mecânica dos fluidos lida com o transporte de energia durante o escoamento de fluidos. A transferência de calor descreve a transferência de energia devido a diferenças de temperatura.
Breve início sobre os tópicos iniciais da Termodinâmica Clássica a partir de livres traduções. A pesquisa conta com uma boa abordagem inicial além de uma quantidade de exercícios bem explicados.
1. O documento discute os conceitos fundamentais da termodinâmica, incluindo a primeira lei da termodinâmica.
2. A primeira lei da termodinâmica estabelece que a variação da energia interna de um sistema é igual à soma do calor trocado e do trabalho realizado sobre ou pelo sistema.
3. A primeira lei se aplica a sistemas abertos e fechados, e pode ser expressa em termos de variações de entalpia para sistemas em estado permanente ou não permanente.
1) O documento introduz os conceitos fundamentais da termodinâmica, incluindo sistema, vizinhança, propriedades extensivas e intensivas, e estado do sistema.
2) A primeira lei da termodinâmica é explicada, estabelecendo que a energia interna de um sistema pode ser alterada por meio do trabalho ou do calor.
3) A diferença entre trabalho realizado pelo sistema e trabalho realizado sobre o sistema é definida com exemplos.
Termodinâmica Ambiental dedica-se ao estudo das variações de energia e a relação desta com o meio ambiente. Tem por objectivo, explicar os impactos causados pela energia sobre o meio ambiente.
1) O documento discute conceitos fundamentais da termodinâmica, incluindo definições de sistema termodinâmico, estado, propriedades e processos.
2) É explicado que um sistema termodinâmico pode ser fechado ou de controle de volume, dependendo de se há ou não fluxo de massa através de suas fronteiras.
3) São descritas as propriedades termodinâmicas intensivas e extensivas, assim como propriedades específicas de uma substância.
O documento apresenta conceitos fundamentais de termodinâmica, incluindo unidades de medida, energia, volume específico, pressão e temperatura. Aborda sistemas, estados e propriedades de substâncias, processos e ciclos termodinâmicos.
O documento discute introdução a sistemas termodinâmicos, incluindo: exemplos de sistemas térmicos como usinas termoelétricas e nucleares; definições de sistemas termodinâmicos, estados e processos; e propriedades intensivas e extensivas.
A termodinâmica estuda as transformações de energia que ocorrem em máquinas térmicas associadas a usinas. Serão estudadas principalmente as transformações de calor em trabalho, trabalho em calor e energia de fluidos em trabalho.
Este documento apresenta os conceitos fundamentais da termodinâmica química, incluindo a primeira lei da termodinâmica sobre a conservação de massa. O documento descreve como realizar balanços de massa em sistemas abertos e fechados, utilizando equações que relacionam vazões mássicas e volumétricas. Exemplos e exercícios são fornecidos para demonstrar a aplicação destes conceitos.
O documento descreve conceitos básicos de termodinâmica. Aborda termos como sistema, processo, estado, equilíbrio, propriedades, formas de energia, pressão e unidades. Explica que a termodinâmica estuda a transferência e conversão de energia em sistemas e que a energia não pode ser criada ou destruída, apenas transformada de uma forma para outra.
Aula 02 - Fundamentos da Termodinâmicas.pdfcasemods
O documento discute conceitos básicos de termodinâmica, incluindo: 1) a definição de termodinâmica e sistemas termodinâmicos; 2) propriedades termodinâmicas como temperatura e pressão; 3) diagramas termodinâmicos como diagrama P-T.
O documento descreve os conceitos fundamentais da transferência de calor, incluindo os três mecanismos de transferência (condução, convecção e radiação), os regimes de transferência (transitório e estacionário), e as equações que governam a condução de calor unidimensional e tridimensional. O objetivo é estudar as leis e princípios da transferência de calor, importante para várias áreas de engenharia.
O documento descreve os conceitos fundamentais da transferência de calor, incluindo os três mecanismos de transferência (condução, convecção e radiação), os regimes de transferência (estacionário e transitório), e as equações que governam a condução de calor unidimensional e tridimensional. O documento destaca a importância da transferência de calor para diferentes áreas da engenharia.
(20170215190910)geraçãodistribuiçãodevapor encontro1Dominick Sena
1) O documento discute os conceitos fundamentais da termodinâmica, incluindo sua história desde Galileu até os dias atuais.
2) Ele explica termos como sistema, estado, transformação e equação de estado, além das três leis da termodinâmica - a lei zero, a primeira lei sobre conservação de energia, e a segunda lei sobre o aumento da entropia.
3) O documento fornece detalhes sobre grandezas termodinâmicas como energia interna, trabalho, calor, temperatura e entropia.
Teoria - Transferência de Calor - capítulos 1, 2 e 3Dharma Initiative
O documento discute os mecanismos de transferência de calor, incluindo condução, convecção e radiação. A condução ocorre através de um meio estacionário devido a diferenças de temperatura. A convecção envolve o transporte de calor por um fluido em movimento. A radiação transfere energia através de ondas eletromagnéticas entre superfícies a diferentes temperaturas sem um meio intermediário.
O documento discute a fisiologia e os efeitos da exposição ocupacional a temperaturas extremas. Aborda os mecanismos de transferência de calor, as doenças causadas pelo excesso de calor, e métodos e índices para avaliar e controlar a exposição térmica no ambiente de trabalho.
O documento discute os conceitos de transmissão de calor, leis dos gases ideais, transformações gasosas e termodinâmica. A transmissão de calor pode ocorrer por condução, convecção ou radiação. As leis de Boyle, Charles e Gay-Lussac descrevem o comportamento de gases ideais sob diferentes condições. Transformações gasosas mantêm pressão, volume ou temperatura constante. A primeira lei da termodinâmica estabelece a conservação de energia.
1) O documento apresenta um curso sobre tecnologia de cogeração de energia realizado em agosto de 2003.
2) Aborda os princípios termodinâmicos que embasam a cogeração, diferentes ciclos termodinâmicos e processos utilizados.
3) Detalha os equipamentos e sistemas de cogeração, incluindo caldeiras de recuperação de calor e equipamentos de ciclo térmico.
AE03 - ESTUDO CONTEMPORÂNEO E TRANSVERSAL INDÚSTRIA E TRANSFORMAÇÃO DIGITAL ...Consultoria Acadêmica
“O processo de inovação envolve a geração de ideias para desenvolver projetos que podem ser testados e implementados na empresa, nesse sentido, uma empresa pode escolher entre inovação aberta ou inovação fechada” (Carvalho, 2024, p.17).
CARVALHO, Maria Fernanda Francelin. Estudo contemporâneo e transversal: indústria e transformação digital. Florianópolis, SC: Arqué, 2024.
Com base no exposto e nos conteúdos estudados na disciplina, analise as afirmativas a seguir:
I - A inovação aberta envolve a colaboração com outras empresas ou parceiros externos para impulsionar ainovação.
II – A inovação aberta é o modelo tradicional, em que a empresa conduz todo o processo internamente,desde pesquisa e desenvolvimento até a comercialização do produto.
III – A inovação fechada é realizada inteiramente com recursos internos da empresa, garantindo o sigilo dasinformações e conhecimento exclusivo para uso interno.
IV – O processo que envolve a colaboração com profissionais de outras empresas, reunindo diversasperspectivas e conhecimentos, trata-se de inovação fechada.
É correto o que se afirma em:
ALTERNATIVAS
I e II, apenas.
I e III, apenas.
I, III e IV, apenas.
II, III e IV, apenas.
I, II, III e IV.
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Os nanomateriais são materiais com dimensões na escala nanométrica, apresentando propriedades únicas devido ao seu tamanho reduzido. Eles são amplamente explorados em áreas como eletrônica, medicina e energia, promovendo avanços tecnológicos e aplicações inovadoras.
Sobre os nanomateriais, analise as afirmativas a seguir:
-6
I. Os nanomateriais são aqueles que estão na escala manométrica, ou seja, 10 do metro.
II. O Fumo negro é um exemplo de nanomaterial.
III. Os nanotubos de carbono e o grafeno são exemplos de nanomateriais, e possuem apenas carbono emsua composição.
IV. O fulereno é um exemplo de nanomaterial que possuí carbono e silício em sua composição.
É correto o que se afirma em:
ALTERNATIVAS
I e II, apenas.
I, II e III, apenas.
I, II e IV, apenas.
II, III e IV, apenas.
I, II, III e IV.
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O presente trabalho consiste em realizar um estudo de caso de um transportador horizontal contínuo com correia plana utilizado em uma empresa do ramo alimentício, a generalização é feita em reserva do setor, condições técnicas e culturais da organização
Se você possui smartphone há mais de 10 anos, talvez não tenha percebido que, no início da onda da
instalação de aplicativos para celulares, quando era instalado um novo aplicativo, ele não perguntava se
podia ter acesso às suas fotos, e-mails, lista de contatos, localização, informações de outros aplicativos
instalados, etc. Isso não significa que agora todos pedem autorização de tudo, mas percebe-se que os
próprios sistemas operacionais (atualmente conhecidos como Android da Google ou IOS da Apple) têm
aumentado a camada de segurança quando algum aplicativo tenta acessar os seus dados, abrindo uma
janela e solicitando sua autorização.
CASTRO, Sílvio. Tecnologia. Formação Sociocultural e Ética II. Unicesumar: Maringá, 2024.
Considerando o exposto, analise as asserções a seguir e assinale a que descreve corretamente.
ALTERNATIVAS
I, apenas.
I e III, apenas.
II e IV, apenas.
II, III e IV, apenas.
I, II, III e IV.
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AE03 - ESTUDO CONTEMPORÂNEO E TRANSVERSAL ENGENHARIA DA SUSTENTABILIDADE UNIC...Consultoria Acadêmica
Os termos "sustentabilidade" e "desenvolvimento sustentável" só ganharam repercussão mundial com a realização da Conferência das Nações Unidas sobre o Meio Ambiente e o Desenvolvimento (CNUMAD), conhecida como Rio 92. O encontro reuniu 179 representantes de países e estabeleceu de vez a pauta ambiental no cenário mundial. Outra mudança de paradigma foi a responsabilidade que os países desenvolvidos têm para um planeta mais sustentável, como planos de redução da emissão de poluentes e investimento de recursos para que os países pobres degradem menos. Atualmente, os termos
"sustentabilidade" e "desenvolvimento sustentável" fazem parte da agenda e do compromisso de todos os países e organizações que pensam no futuro e estão preocupados com a preservação da vida dos seres vivos.
Elaborado pelo professor, 2023.
Diante do contexto apresentado, assinale a alternativa correta sobre a definição de desenvolvimento sustentável:
ALTERNATIVAS
Desenvolvimento sustentável é o desenvolvimento que não esgota os recursos para o futuro.
Desenvolvimento sustantável é o desenvolvimento que supre as necessidades momentâneas das pessoas.
Desenvolvimento sustentável é o desenvolvimento incapaz de garantir o atendimento das necessidades da geração futura.
Desenvolvimento sustentável é um modelo de desenvolvimento econômico, social e político que esteja contraposto ao meio ambiente.
Desenvolvimento sustentável é o desenvolvimento capaz de suprir as necessidades da geração anterior, comprometendo a capacidade de atender às necessidades das futuras gerações.
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Introdução ao GNSS Sistema Global de PosicionamentoGeraldoGouveia2
Este arquivo descreve sobre o GNSS - Globas NavigationSatellite System falando sobre os sistemas de satélites globais e explicando suas características
Introdução ao GNSS Sistema Global de Posicionamento
01 termodinamica (conceitos_fundamentais)
1. Termodinâmica I – cap. 1 1
CAPÍTULO I
CONCEITOS FUNDAMENTAIS
1.1 - Introdução
A palavra termodinâmica teve origem na junção de dois vocábulos gregos,
therme (calor) e dynamis (força), que têm a ver com as primeiras tentativas para
transformar calor em trabalho e que constituíram o objectivo primordial desta
ciência. A ciência da termodinâmica surgiu pela necessidade de aperfeiçoar o
funcionamento das primeiras máquinas a vapor, de que é exemplo a máquina de
Newcomen construída no princípio do século XVIII.
Actualmente a termodinâmica não se ocupa apenas das transformações onde
ocorrem trocas de calor e de trabalho mas estendeu-se a todas as outras formas
de energia e suas transformações, podendo dizer-se que a termodinâmica é a
ciência que estuda a energia nas suas diversas formas.
Uma das leis fundamentais da Natureza é a lei da conservação da energia.
Estabelece que, durante qualquer interacção, a energia pode mudar duma forma
para outra mas a quantidade total de energia mantém-se constante, isto é, não se
pode criar, nem destruir, energia. Como mais tarde se verá o primeiro princípio
da termodinâmica é, apenas, uma expressão desta lei afirmando, ainda, que a
energia é uma propriedade termodinâmica da matéria.
O segundo princípio da termodinâmica afirma que nem todas as
transformações em que a energia se conserva podem ocorrer. Algumas
transformações da Natureza dificilmente ocorrem nos dois sentidos. Uma
chávena de café quente arrefece numa sala a uma temperatura inferior, e o
contrário nunca acontece: uma chávena à temperatura ambiente não volta a
aquecer.
Sabe-se que a matéria é constituída por um número muito grande de partículas
chamadas moléculas. Naturalmente que as propriedades duma substância
dependem do comportamento das moléculas que a constituem. Por exemplo, a
pressão dum gás num reservatório é o resultado da transferência da quantidade
de movimento entre as moléculas do gás e as paredes do reservatório no
momento em que as primeiras chocam com as segundas. No entanto não é
necessário conhecer o comportamento destas moléculas para determinar a
pressão do gás. É suficiente ligar o reservatório a um aparelho que mede a
pressão chamado manómetro. Esta abordagem do estudo da termodinâmica que
não necessita conhecer o comportamento das partículas elementares que
constituem a matéria é denominada termodinâmica clássica. Fornece uma
resolução directa e fácil dos problemas que surgem em engenharia. Uma
abordagem mais complicada, baseada no comportamento médio dum grande
número de partículas elementares, é designada termodinâmica estatística. Este
último método só raramente será utilizado durante este curso e apenas para
esclarecer melhor o significado de alguns conceitos.
Como quase todos os assuntos que interessam a um engenheiro dizem respeito a
interacções entre energia e matéria é difícil conceber uma área de engenharia que
não esteja relacionada com a termodinâmica, em algum aspecto.
Não é preciso procurar muito para encontrar áreas de aplicação da
termodinâmica. Por exemplo, a termodinâmica tem um papel essencial no
projecto e análise de motores de automóveis e de aviões a jacto, de centrais
2. Termodinâmica I – cap. 12
Figura 1.2 – Sistema, fronteira
e vizinhança.
Figura 1.3 – Sistema fechado.
térmicas convencionais e nucleares, de sistemas de ar condicionado, de
máquinas frigoríficas, etc. Por isso, desde há muito tempo que um bom
entendimento dos princípios da termodinâmica tem sido uma parte essencial da
formação dos engenheiros.
Figura 1.1 – Algumas aplicações práticas da termodinâmica.
1.2- Sistemas fechados e abertos
Um sistema termodinâmico é qualquer
quantidade de matéria, ou região do espaço, que
se escolhe com o objectivo de estudar o seu
comportamento. A matéria, ou a região, exterior
ao sistema é designada vizinhança. Chama-se
fronteira à superfície, real ou imaginária, que
separa o sistema da sua vizinhança. A fronteira
dum sistema pode ser fixa ou móvel.
Os sistemas classificam-se em fechados e
abertos, conforme se escolhe como objecto de
estudo uma determinada quantidade de matéria ou
uma determinada região do espaço. Um sistema
fechado (também designado massa de controlo)
é constituído por uma quantidade fixa de matéria
e a sua fronteira não pode ser atravessada por essa
matéria. Isto é, não pode entrar, nem sair, massa
do sistema. Mas a energia, quer na forma de
trabalho quer na forma de calor, pode atravessar a
fronteira deste sistema e o seu volume pode
variar. Se, eventualmente, nem a energia pode
atravessar a fronteira dum sistema fechado, este
chama-se isolado.
SISTEMA
FECHADO
m= const.
massa NÃO
energia SIM
3. Termodinâmica I – cap. 1 3
Suponhamos que pretendemos saber o que
acontece ao gás encerrado num dispositivo
cilindro-êmbolo, como o representado na figura
1.4, quando o aquecemos. Como estamos
interessados no seu comportamento o gás
constitui o nosso sistema. A superfície interior
do cilindro e a do êmbolo são a fronteira deste
sistema e como não há massa a atravessar esta
fronteira trata-se dum sistema fechado. Repare
que a energia pode atravessar a fronteira dum
sistema fechado e que parte desta fronteira (a
superfície interna do êmbolo) pode mover-se.
Qualquer coisa exterior ao gás, incluindo o
êmbolo e o cilindro, constitui a vizinhança do
sistema.
Um sistema aberto, também designado
volume de controlo, é uma região do espaço
convenientemente escolhida. Normalmente
inclui um dispositivo através do qual a matéria
pode fluir como, por exemplo, um compressor,
uma turbina ou uma tubeira. O fluxo de matéria
através de tais dispositivos estuda-se melhor
escolhendo a região no interior destes
dispositivos para objecto de estudo, que
constitui o volume de controlo. Tanto a massa,
como a energia, podem atravessar a fronteira
dum sistema aberto que é também denominada
superfície de controlo.
Como exemplo dum sistema aberto podemos
tomar um esquentador de água, representado
esquematicamente na figura 1.6. Suponhamos
que queríamos determinar a quantidade de
calor que era preciso fornecer à água para se
obter um determinado caudal de água quente.
Como há água quente saindo e água fria
entrando para o reservatório, para substituir a
que saiu, não é conveniente escolher uma
determinada massa de água como sistema
termodinâmico. Pelo contrário, podemos
concentrar a nossa atenção no volume limitado
pela superfície interior do reservatório e
considerar a água quente e a água fria como massas entrando e saindo do volume
de controlo. A superfície interior do reservatório constitui a superfície de
controlo e a matéria atravessa esta superfície em dois locais.
As relações termodinâmicas que se aplicam aos sistemas abertos são diferentes
das que se aplicam aos sistemas fechados. Por isso é muito importante que
reconheçamos o tipo de sistema antes de começarmos a analisar o seu
comportamento.
Em todas as situações o sistema que estamos a estudar deve ser cuidadosamente
definido. Muitas vezes parece desnecessário fazê-lo, por ser óbvio qual deve ser
Figura 1.4 – Sistema fechado com
fronteira móvel.
Figura 1.5 – Tanto a massa como a
energia podem atravessar a fronteira
dum sistema aberto.
Figura 1.6 – Exemplo dum sistema
aberto.
4. Termodinâmica I – cap. 14
o sistema a considerar. Pelo contrário, noutros casos bastante mais complicados
a escolha apropriada do sistema a investigar pode simplificar a análise do
problema que temos que solucionar.
1.3 - Propriedades
Chama-se propriedade a qualquer característica dum sistema. Algumas destas
propriedades como a pressão P, a temperatura T, o volume V, e a massa m, são
bastante familiares e podem ser directamente determinadas. No entanto, vão
surgir propriedades que não são directamente mensuráveis, como por exemplo a
entropia S e a energia interna U, que são definidas à custa dos princípios da
termodinâmica.
Algumas propriedades obtêm-se por operações matemáticas sobre outras que
anteriormente foram determinadas como, por exemplo, o produto da pressão P
pelo volume V adicionado à energia interna U, que se designa entalpia H
(H=U+PV). Poderiam obter-se por este processo um número infindável de
propriedades mas só algumas delas terão interesse na prática.
As propriedades podem ser intensivas ou extensivas. As propriedades
intensivas são aquelas que são independentes do tamanho dum sistema, tais
como a temperatura, a pressão e a densidade. Pelo contrário, os valores das
propriedades extensivas dependem do tamanho (ou extensão) do sistema. A
massa m, o volume V, a energia total E, são alguns exemplos de propriedades
extensivas. Para saber facilmente se uma dada propriedade é intensiva ou
extensiva supõe-se o sistema dividido em duas partes iguais, como se representa
na figura 1.7. Em cada uma das partes as propriedades intensivas terão o mesmo
valor que tinham no sistema inicial, contudo as propriedades extensivas terão
metade do valor que tinham no sistema inicial.
Pode obter-se uma propriedade intensiva a partir duma propriedade extensiva
dividindo o seu valor pela massa ou pelo número de moles do sistema. Ao valor
duma propriedade por unidade de massa dá-se o nome de propriedade
específica, e por mole propriedade específica molar. Geralmente utilizam-se
letras maiúsculas para representar as propriedades extensivas (com excepção da
massa m) e as letras minúsculas correspondentes para representar as
propriedades específicas que delas derivam. Por exemplo, dividindo pela massa
m o volume V, a energia total E e a energia interna U obtemos, respectivamente,
o volume específico v=
V
m
, a energia específica total e=
E
m
e a energia interna
específica u=
U
m
.
Figura 1.7 – Critério para distinguir as propriedades intensivas das extensivas.
m
V
T
P
ρ
½ m
½ V
T
P
ρ
½ m
½ V
T
P
ρ
Propriedades
extensivas
Propriedades
intensivas
5. Termodinâmica I – cap. 1 5
Analogamente, se dividirmos o volume total V, a energia total E ou a energia
interna U, pelo número de moles n do sistema obteremos outras propriedades
intensivas, respectivamente, o volume molar específico
n
V
v = , a energia molar
específica
n
E
e = e a energia interna molar específica
n
U
u = , que se
representam por letras minúsculas com uma barra por cima.
Recordemos a definição de mole, unidade de quantidade de matéria do sistema
internacional de unidades (S.I.):
Mole é a quantidade de matéria de um sistema contendo tantas entidades
elementares quantos são os átomos existentes em 0,012 kg de carbono 12.
As entidades elementares podem ser átomos, moléculas, iões, electrões, etc. Ao
número destas entidades contidas numa mole dá-se o nome de número de
Avogadro (NA= 6,022 .1023
mol-1
).
No âmbito desta disciplina, sempre que usarmos o termo mole estaremos a
referirmo-nos a uma mole de moléculas. À massa de uma mole de moléculas dá-
-se o nome da massa molar (M). O seu valor é expresso em gramas pelo mesmo
número que a massa molecular. Por exemplo, a massa molecular da água são
18 u.m.a. e uma mole de água são 18 g de água. Por isso também se chama
grama-mole à mole.
O número de moles dum sistema n obtém-se dividindo a massa do sistema m
pela respectiva massa molar M.
n = m/M
1.4 - Estados e Equilíbrio
Considere um sistema no qual não se observam quaisquer modificações ao longo
do tempo. Então, as suas propriedades podem ser medidas, ou calculadas,
através de todo o sistema obtendo-se um conjunto de valores que descrevem
completamente a condição ou estado do sistema, que se designa um estado de
equilíbrio. Num dado estado de equilíbrio todas as propriedades têm valores
fixos. Basta que apenas o valor de uma propriedade do sistema se altere para o
sistema mudar de estado.
A termodinâmica clássica ocupa-se, fundamentalmente, do estudo de estados de
equilíbrio. Há vários tipos de equilíbrio e o sistema só estará em equilíbrio se
todas as condições dos diferentes tipos de equilíbrio forem satisfeitas. Um
sistema está em equilíbrio térmico se a temperatura for a mesma através de
todo o sistema. Um sistema está em equilíbrio mecânico se houver equilíbrio
entre as forças que lhe estão aplicadas. Se estivermos em presença de um fluido
em equilíbrio não poderá haver alterações ao longo do tempo nos valores da
pressão em quaisquer pontos do sistema.
6. Termodinâmica I – cap. 16
Contudo, devido ao efeito da força da
gravidade, a pressão pode ter valores
diferentes em pontos no interior do sistema
que não estejam à mesma cota. Se se tratar no
entanto de fluidos pouco densos como, por
exemplo, uma massa de um gás dentro dum
reservatório esta variação da pressão com a
profundidade é muito pequena pelo que é
desprezável. Um sistema é constituído por
uma única fase se tiver a mesma composição
química e as mesmas propriedades físicas, isto é, a mesma estrutura molecular
através de toda a sua massa. Quando estão presentes duas ou mais fases há
equilíbrio de fases quando a massa de cada uma das fases em presença
permanece constante no decurso do tempo. Por fim, um sistema está em
equilíbrio químico se a sua composição química não se alterar ao longo do
tempo.
1.5 - Processos e ciclos
A quaisquer mudanças que ocorram num sistema enquanto passa de um estado
para outro estado de equilíbrio chama-se uma transformação ou processo. Ao
conjunto de estados por que o sistema vai passando durante o processo dá-se o
nome de “caminho” ou “percurso” do processo.
Para descrever completamente uma dada transformação é necessário serem
conhecidos os estados inicial e final e, também, o “percurso” do processo.
Quando uma transformação ocorre de tal modo que o sistema permanece em
qualquer momento em estados de equilíbrio, ou infinitamente próximo destes, a
transformação chama-se quase-estática.
Uma transformação quase-estática terá que ocorrer tão devagar que permita ao
sistema ir-se ajustando internamente de modo a conseguir-se que as
propriedades numa dada região no interior do sistema não se alterem mais
rapidamente que noutras regiões. Por exemplo, quando um gás num dispositivo
cilindro-êmbolo é comprimido rapidamente as moléculas perto da face do
êmbolo não têm tempo suficiente para se afastarem deste, aglomerando-se em
frente do êmbolo, criando aí uma região de alta pressão. Por causa desta
diferença de pressões já não se pode dizer que o sistema esteja em equilíbrio o
que faz com que o processo já não seja quase-estático. Contudo, se o êmbolo se
mover lentamente as moléculas terão tempo suficiente para se redistribuírem e já
não haverá uma acumulação de moléculas à frente do êmbolo. Por conseguinte,
a pressão no interior do cilindro será sempre uniforme e aumentará com a
mesma velocidade em todos os locais fazendo com que o processo seja quase-
-estático. Devemos frisar que um processo quase-estático é um processo que
idealizamos e não é uma representação verdadeira dum processo real. No
entanto, alguns processos reais aproximam-se bastante de processos quase-
-estáticos pelo que podem ser representados, sem grande erro, por estes. Os
engenheiros interessam-se pelos processos quase-estáticos por dois motivos:
porque são fáceis de analisar e porque o trabalho fornecido nestes processos é
máximo nos dispositivos que produzem trabalho, e é mínimo nos dispositivos
que recebem trabalho (compressores e bombas).
Figura 1.8 – Um sistema fechado
atingindo o equilíbrio térmico.
20ºC 23ºC
35ºC 40ºC
30ºC
42ºC
32ºC 32ºC
32ºC
32ºC 32ºC
32ºC
(a) Antes (b) Depois
7. Termodinâmica I – cap. 1 7
Por isso os processos quase-estáticos
servem de modelos com os quais se
comparam os processos reais.
O prefixo iso é usado para designar uma
transformação em que uma dada
propriedade permanece constante. Por
exemplo, uma transformação isotérmica é
aquela em que a temperatura permanece
constante, uma transformação isobárica é
uma transformação em que a pressão não
varia, numa transformação isocórica, ou
isométrica, o volume permanece constante.
Uma transformação chama-se elementar
quando as propriedades do sistema apenas
passam por variações infinitesimais no
decurso dessa transformação. Se
representarmos por X o valor de qualquer
propriedade do sistema num dado estado
uma sua variação infinitesimal no decurso
duma transformação elementar representar-
-se-á por dX.
Diz-se que o sistema realizou um ciclo se
regressou ao estado inicial no fim do
processo. Isto é, para um ciclo os estados
inicial e final do sistema são o mesmo. Por
conseguinte:
Os valores das propriedades do sistema
não sofrem alterações ao completar-se um
ciclo.
Se representarmos por X o valor de uma qualquer propriedade, num ciclo terá
sempre que se verificar:
∫ = 0dX (1.1)
onde ∫ representa um integral calculado ao longo duma curva fechada (ciclo) e
dX as variações infinitesimais de uma propriedade ao longo do processo.
Figura 1.9 – Processo entre os estados 1 e
2 e o “percurso” do processo.
Figura 1.10 – Compressões quase-estática
(a) e não quase-estática (b).
Figura 1.11 – Ciclos.
(a) Um ciclo constituído por 2 transformações (b) Um ciclo constituído por 4 transformações
2
1
1
2
3
4
P P
V V
8. Termodinâmica I – cap. 18
1.6 - Postulado de Estado. Diagramas
Como já se viu, o estado dum sistema é definido por um conjunto de valores de
propriedades do sistema. Mas, sabemos pela experiência que, não é preciso
serem conhecidos os valores de todas as propriedades para definir esse estado.
Uma vez conhecidas algumas propriedades (poucas) de um dado estado as
restantes propriedades podem ser determinadas. O número de propriedades que é
suficiente conhecer para que o estado em que se encontra o sistema fique bem
definido depende do tipo de sistema que estamos a analisar e da sua
complexidade mas é, geralmente, pequeno. A experiência mostra que este
número é, apenas, dois no caso de sistemas simples denominados sistemas
compressíveis simples. É o que afirma o postulado de estado:
O estado dum sistema compressível simples fica completamente determinado
por duas propriedades intensivas independentes.
Sistemas compressíveis simples são sistemas fechados, com composição
química constante, na ausência de movimento e em que não têm que se
considerar efeitos devidos à gravidade, à tensão superficial, ou à existência de
campos eléctricos ou campos magnéticos exteriores. Como um exemplo de um
destes sistemas temos uma dada massa de gás num dispositivo cilindro-êmbolo.
Os efeitos atrás referidos são desprezáveis para a maioria dos problemas que se
estudam no âmbito da termodinâmica. Nos casos de sistemas em que se têm que
considerar a existência destes efeitos é necessária mais uma propriedade por
cada novo efeito a ter em consideração.
O postulado de estado exige que as duas propriedades intensivas conhecidas
sejam independentes uma da outra, isto é, que seja possível variar uma delas
conservando-se a outra constante. A temperatura e o volume específico são
sempre propriedades independentes uma da outra, por isso estas duas
propriedades são suficientes para definir o estado dum sistema compressível
simples. No entanto, o mesmo não pode ser dito em relação à pressão e à
temperatura. Assim, ao nível do mar (P=1 atm) a água ferve a 100ºC enquanto
que no cimo duma montanha, onde a pressão é menor, a água ferve a uma
temperatura inferior. Isto é, durante uma transformação em que se dá uma
mudança de fase a temperatura e a pressão dependem uma da outra (T=f(P)) e,
portanto, não são suficientes para fixar o estado dum sistema constituído por
duas fases.
Como bastam duas propriedades para
fixar o estado dum sistema compressível
simples cada um destes estados pode ser
representado por um ponto num sistema
de coordenadas cartesianas onde se
marcam os valores destas propriedades
nos eixos coordenados. Normalmente,
algumas das propriedades que se
escolhem para coordenadas são a
temperatura T, a pressão P e o volume V
(ou o volume específico v). Nestes
sistemas de eixos coordenados, as
transformações quase-estáticas são
Azoto
T=25ºC
v=0,9 m3
/kg
Figura 1.12 - O estado do gás
é fixado pelas duas
propriedades intensivas
independentes, T e v.
9. Termodinâmica I – cap. 1 9
representadas graficamente por linhas
contínuas. Tais representações são muito
úteis para visualizar a transformação, isto
é, o “caminho” da transformação.
Os ciclos são representados em qualquer
diagrama por linhas fechadas, como já se
viu na figura 1.11. As propriedades dum
sistema são características que, directa ou
indirectamente, avaliamos enquanto o
sistema se encontra em determinado
estado de equilíbrio. O sistema pode ter
alcançado este estado através de qualquer
transformação que as propriedades nesse
estado são independentes da história
passada do sistema. Por conseguinte,
quando um sistema muda de um estado
para outro:
As variações das suas propriedades dependem unicamente dos estados
extremos da transformação e não dos estados intermédios, do “caminho”
seguido.
1.7 – Pressão
Pressão é a força exercida por um fluido perpendicularmente a uma
superfície, e por unidade de área dessa superfície. A pressão num dado ponto
no interior dum fluido em repouso é a mesma para todas as orientações da
superfície que contém esse ponto e aumenta com a profundidade. Isto deve-se ao
facto das camadas que se encontram nos níveis inferiores terem que suportar o
peso das que se encontram por cima. Num reservatório que contém um gás a
pressão pode considerar-se uniforme porque a densidade do gás é tão pequena
que a variação da pressão com a profundidade é desprezável, como já se disse.
Noutros fluidos mais densos a pressão varia na direcção vertical, como resultado
da força da gravidade, mas não varia na direcção horizontal, isto é, todos os
pontos que se encontram num mesmo plano horizontal dum fluido em repouso
estão à mesma pressão.
A unidade de pressão no Sistema Internacional é o newton por metro
quadrado (N/m2
) a que se chama pascal (Pa).
1 Pa= 1 N.m-2
Como esta unidade é muito pequena, na prática usam-se os seus múltiplos:
quilopascal (1 kPa=103
Pa), megapascal (1 MPa=106
Pa) e bar (1 bar=105
Pa).
Outra unidade usada correntemente é a atmosfera padrão (valor médio da
pressão atmosférica ao nível do mar)
1 atm =101 325 Pa = 101,325 kPa = 1,01325 bar
Os aparelhos de medida da pressão denominados manómetros estão,
normalmente, graduados para indicar a diferença entre a pressão do fluido
Figura 1.13 - Representação
duma compressão no plano P-V.
10. Termodinâmica I – cap. 110
(pressão absoluta) e a pressão atmosférica. A esta diferença dá-se o nome de
pressão relativa, ou manométrica. Para pressões inferiores à pressão
atmosférica, os aparelhos de medida indicam a diferença entre a pressão
atmosférica e a pressão absoluta do fluido, a que se dá o nome de vácuo ou
pressão de vácuo. O que acabou de se mencionar está ilustrado na fig. 1.14
Prel = Pabs - Patm (para pressões superiores a Patm)
Pvac = Patm - Pabs (para pressões inferiores a Patm)
Sempre que não seja dito o contrário, o termo pressão refere-se a pressão
absoluta.
Manómetro
Considere o manómetro representado na figura 1.15 constituído por um tubo em
U, de vidro ou plástico, contendo um líquido que pode ser mercúrio, água, álcool
ou óleo e que vai ser usado para determinar a pressão de um gás contido num
reservatório.
Como, no seio de um gás, se pode
desprezar o efeito da gravidade a
pressão tem o mesmo valor em
qualquer ponto no interior do
reservatório e na superfície 1. Além
disso, como a pressão dum fluido em
repouso não varia num plano
horizontal, a pressão em 2 é a mesma
que em 1, ou seja P2 = P1. A coluna de
líquido de altura h situada acima do
nível 2 está em equilíbrio. Portanto, a
resultante das forças que lhe estão
aplicadas terá que ser zero.
Figura 1.15 – Esquema dum manómetro.
________________________________________________
Prel
-----------------------------------------------------Patm---------------------------------------------------------------------
Pvácuo Pabs
______________________________ Patm
Pabs
___________________________________Pabs=0___________________________________________
Figura 1.14 – Pressão absoluta, pressão relativa e pressão de vácuo.
11. Termodinâmica I – cap. 1 11
Fazendo o balanço das forças que actuam na coluna de líquido na direcção
vertical (ver fig. 1.16) obtém-se:
A P1 = A Patm + Fg
Fg = mg = ρ V g = ρ Α h g
Então P1= Patm + ρ g h
Nas relações anteriores, Fg é o peso
da coluna de fluido, ρ é a massa
volúmica do fluido, suposta
constante, g a aceleração da gravidade
local, A é a área da secção transversal
do tubo e Patm é a pressão
atmosférica. A diferença entre a
pressão do gás e a pressão
atmosférica, a que se chama pressão
relativa ou manométrica, é dada
por:
∆ P = P1 - Patm = ρ g h (1.2)
Outros tipos de manómetros podem ser calibrados por comparação com aquele
que se acabou de descrever.
Barómetro
A pressão atmosférica é determinada por aparelhos chamados barómetros. Por
isso também se chama pressão barométrica à pressão atmosférica.
Na figura 1.17 está representado um dispositivo, como o utilizado por Torricelli
no século XVII para medir a pressão atmosférica que, ainda hoje, serve de
modelo aos barómetros de mercúrio. A pressão no ponto B (ver fig. 1.17) é igual
à pressão atmosférica, enquanto que em C pode ser considerada zero pois só
existe vapor de mercúrio acima de C cuja pressão é desprezável. Fazendo
novamente um balanço das forças que actuam
na vertical obtém-se:
Patm = ρ g h (1.3)
onde ρ é a massa volúmica do mercúrio, g a
aceleração da gravidade no local e h a altura
da coluna de mercúrio acima da superfície
livre do mercúrio na tina. A unidade de
pressão atmosfera padrão é a pressão
exercida por uma coluna de mercúrio de 760
mm de altura, a 0ºC (ρHg=13,595 kg/dm3
),
num local onde a aceleração da gravidade é a
aceleração normal (g = 9,807 m/s2
). O seu
valor em unidades S.I. é 101 325 Pa.
1 atm = 760 mmHg = 101 325 Pa
Figura 1.16 – O diagrama de corpo livre para a
coluna de líquido de altura h.
Figura 1.17 – Esquema dum barómetro
de mercúrio.
Fg
A
P1
h F
Patm
12. Termodinâmica I – cap. 112
1.8- Temperatura
1.8.1- Temperatura e Princípio Zero da Termodinâmica
Apesar de nos ser familiar o termo temperatura, como uma medida do grau de
aquecimento dum corpo, não é fácil dar uma definição exacta de temperatura. O
sentido do tacto permite-nos dizer se um dado corpo está a uma temperatura
superior, ou inferior, à temperatura de outro corpo mas não permite atribuir um
valor numérico a essa temperatura. Além disso, os nossos sentidos podem
enganar-nos. Por exemplo, se tocarmos num pedaço de metal e noutro de
madeira temos a sensação de que o metal está mais frio do que a madeira apesar
de os dois estarem à mesma temperatura. O facto dos valores de várias
propriedades dos corpos, designadas propriedades termométricas, mudarem
quando se altera a temperatura vai permitir avaliar com precisão esta
temperatura. Por exemplo, o funcionamento do conhecido termómetro de
mercúrio e vidro baseia-se na dilatação do mercúrio com a temperatura. Neste
caso a propriedade termométrica é o comprimento L duma coluna de mercúrio
contida num tubo capilar de vidro. Quando se calibram estes termómetros faz-se
corresponder a cada valor de L um valor numérico θ que é a temperatura.
Define-se desta maneira uma escala empírica de temperaturas. Noutros tipos de
termómetros a temperatura é determinada por várias outras propriedades
dependentes da temperatura como, por exemplo, a resistência eléctrica dum
condutor, a força electromotriz dum termopar, a pressão dum gás mantido a
volume constante, etc.
É sabido que, quando se põem em contacto dois corpos a temperaturas
diferentes, o corpo mais quente arrefece enquanto que o mais frio aquece devido
a uma transferência de calor do corpo quente para o corpo frio. Entretanto
observam-se variações em algumas das propriedades dos corpos que, ao fim de
algum tempo, cessam. Quando tal acontece diz-se que os dois corpos alcançaram
o equilíbrio térmico e que estão à mesma temperatura. A igualdade de
temperaturas é a única condição exigida para o equilíbrio térmico. O princípio
zero da termodinâmica afirma que:
“Dois corpos, separadamente, em equilíbrio térmico com um terceiro, também
estão em equilíbrio térmico entre si”.
Poderá parecer estranho que este facto, tão óbvio, seja considerado uma das leis
fundamentais da termodinâmica. Contudo, não pode deduzir-se de outras leis e a
sua importância deve-se à circunstância de servir de base à medida de
temperaturas. Se o terceiro corpo for um termómetro pode dizer-se que dois
corpos, mesmo que não estejam em contacto, estão em equilíbrio térmico se em
ambos for medida a mesma temperatura.
1.8.2- Escalas de temperatura
Já atrás foi dito que os termómetros possuem uma propriedade dependente da
temperatura, a propriedade termométrica, e que a sua calibração consiste em
fazer corresponder a cada valor X da propriedade termométrica um valor
numérico θ que é a temperatura. Para tal é necessário escolher alguns estados
que facilmente se reproduzem tais como, por exemplo, os pontos de fusão e de
13. Termodinâmica I – cap. 1 13
ebulição da água à pressão de 1 atmosfera (denominados ponto de gelo e ponto
de vapor, respectivamente), às temperaturas dos quais se atribui um valor
arbitrário. Tais estados constituem os pontos fixos da escala de temperaturas.
Simultaneamente admite-se que a temperatura é uma determinada função da
propriedade termométrica (geralmente uma função linear).
Várias escalas de temperatura têm sido definidas ao longo dos tempos. Por
exemplo, a escala Celsius foi definida pelo astrónomo sueco A. Celsius, (1701-
1744), e a escala Fahrenheit, pelo alemão G. Fahrenheit, (1686-1736). Na
escala Celsius às temperaturas do ponto de gelo e do ponto de vapor foram
atribuídos, respectivamente, os valores 0 e 100ºC. Na escala Fahrenheit aos
mesmos pontos foram atribuídas as temperaturas 32 e 212ºF, respectivamente,
pelo que estas escalas são designadas escalas de dois pontos fixos. Nestas
escalas considera-se que a temperatura θ é uma função linear da propriedade
termométrica X, iso é:
θ = a + b X
(a,b constantes determinadas à custa dos dois pontos fixos da escala)
Os vários termómetros assim calibrados quando se utilizam para determinar a
temperatura dum mesmo corpo podem dar indicações diferentes, isto é, a
temperatura avaliada por este processo não é independente do tipo de
termómetro utilizado.
Escala absoluta do termómetro de gás perfeito
Os termómetros que dão valores mais
próximos uns dos outros são aqueles em que
a propriedade termométrica é a pressão P de
uma dada massa de gás mantida a volume
constante, designados termómetros de gás
(figura 1.18). Por esse motivo estes
termómetros foram escolhidos para
termómetros padrão. Estes termómetros são
constituídos por um reservatório rígido cheio
de um gás, normalmente hidrogénio ou hélio,
que é mantido a volume constante O seu
funcionamento baseia-se no seguinte facto: a
baixas pressões, as temperaturas dos gases
variam linearmente com a pressão, desde
que o volume seja constante. Isto é:
θ = a + b P
Por isso, representando graficamente os valores experimentais da pressão P (de
um dado gás mantido a volume constante) em função da temperatura θ (ºC),
constatamos que a linha que melhor se ajusta aos pontos experimentais é uma
recta que, depois de extrapolada, vai cortar o eixo das abcissas num ponto em
que θ=-273,15ºC. Procedendo do mesmo modo com outros gases obter-se-iam
novas rectas que, depois de extrapoladas, também cortariam o eixo das abcissas
no mesmo ponto (ver figura 1.19).
Figura 1.18 – Esquema de um
termómetro de gás a volume
constante.
14. Termodinâmica I – cap. 114
Se escolhermos esse ponto do eixo das
abcissas para origem de um novo eixo de
temperaturas, as temperaturas nessa nova
escala (que representaremos por T) estão
relacionadas com as temperaturas da
escala Celsius por
T = θ K/ºC + 273,15 K
Esta nova escala é denominada escala
absoluta do termómetro de gás perfeito.
A equação que relaciona a pressão P do
gás (mantido a volume constante) com a
temperatura T desta nova escala é:
T = b P
(equação da recta que passa pela origem dos eixos coordenados)
Como esta equação tem uma só constante (b) basta apenas um ponto fixo para a
determinar. O ponto fixo escolhido foi o ponto triplo da água, o estado em que
é possível coexistirem em equilíbrio as três fases da água (sólida, líquida e
vapor) à temperatura do qual se atribuiu o valor 273,16 K. Para obter a constante
b determina-se experimentalmente o valor da pressão P3 do gás no ponto triplo
da água:
b = T3/P3 =
3
16,273
P
K
Uma vez conhecida a constante b, para achar a temperatura de um dado meio
imerge-se o reservatório do termómetro nesse meio, espera-se que o equilíbrio
térmico entre o termómetro e o meio seja alcançado e, medindo nessa altura a
pressão P, pode determinar-se a temperatura T pela equação:
T = 273,16 (P/P3)v=const K
Na realidade para os gases reais mantidos a volume constante a sua pressão não
é exactamente proporcional à temperatura absoluta (este seria o comportamento
do gás perfeito), por isso é necessário fazer correcções aos valores assim
determinados.
Escala termodinâmica de temperatura
É desejável que haja uma escala de temperaturas que seja independente das
propriedades duma substância, ou grupo de substâncias. Essa escala é a escala
termodinâmica de temperatura, que mais tarde será definida à custa do
segundo princípio da termodinâmica e que, no sistema internacional de
unidades, é a escala Kelvin. Na definição desta escala utiliza-se, também, o
ponto triplo da água como ponto fixo. Pode-se provar que a escala
termodinâmica (Kelvin) e a escala absoluta do termómetro de gás perfeito
são coincidentes no intervalo de temperaturas que podem ser determinadas com
o termómetro de gás.
Pontos
experimentais
Extrapolação
θ
Figura 1.19 – Valores experimentais de P
em função de θ obtidos com vários gases
a baixas pressões.
15. Termodinâmica I – cap. 1 15
A unidade de temperatura nestas duas escalas, termodinâmica e absoluta do gás
perfeito, é o kelvin
O kelvin é a unidade de temperatura igual à fracção
1
27316,
da temperatura
do ponto triplo da água.
A temperatura mais baixa nas escalas termodinâmica e absoluta do gás perfeito é
0 K (zero absoluto) pelo que as temperaturas nestas escalas são sempre positivas
e, por isso, são designadas temperaturas absolutas. Representá-las-emos pelo
símbolo T.
A escala absoluta ou termodinâmica do sistema inglês de unidades é a escala
Rankine e a sua unidade é o rankine (R).
Como já se viu, a escala Kelvin está relacionada com a escala Celsius por:
T(K) = θ(ºC) K/ºC + 273,15 K (1.4 )
A escala Rankine está relacionada com a escala Fahrenheit por
T(R) = θ(ºF) R/ºF + 459,67 R (1.5)
Na prática, é normal arredondarem-se as constantes das equações (1.4) e (1.5)
para 273 K e 460 R, respectivamente.
A relação entre as escalas Fahrenheit e Celsius é a seguinte:
θ(ºF) = (9/5) ºF/ºC θ(ºC) + 32,00 ºF
As temperaturas nas escalas
Rankine e na escala Kelvin
relacionam-se por:
T(R) = (9/5) R/K T(K)
A figura 1.20 compara as
quatro escalas de temperatura
estudadas. Note-se que as
grandezas de cada divisão das
escalas Celsius e Kelvin (1 K
e 1ºC) são iguais. Por isso,
quando se trata de uma
diferença de temperaturas,
isto é, um intervalo de
temperaturas é igual nas duas
escalas.
∆T(K) = ∆θ(ºC) K/ºC
Analogamente:
∆T(R) = ∆θ(ºF) R/ºF
Zero absoluto
Ponto triplo
Ponto de vapor
Figura 1.20 – Comparação das escalas de temperatura.