O documento discute os conceitos de energia interna, calor e trabalho na Termodinâmica. Apresenta exemplos de como a energia interna muda em diferentes sistemas e processos. Explica a Primeira Lei da Termodinâmica e como calcular variações na energia interna usando a equação ΔU=Q+W. Fornece exercícios para cálculo de variações de energia interna.
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.
Termodinâmica: Primeira Lei, Trabalho e CalorCarlos Kramer
1. O documento discute os princípios da termodinâmica, incluindo a primeira lei da termodinâmica, energia interna, trabalho e calor.
2. É apresentado um exemplo de cálculo de variação de energia interna em um sistema que realiza trabalho e troca calor.
3. O documento também explica conceitos como sistema termodinâmico, trabalho reversível e irreversível, trabalho de compressão e expansão.
Termodinâmica primeira lei da termodinâmica(anexo santa cruz-jb 74. jpg).Fernanda Katiusca Santos
1) O documento descreve uma aula de reforço sobre a Primeira Lei da Termodinâmica.
2) A Primeira Lei estabelece que naum sistema isolado a energia total permanece constante.
3) São apresentadas as expressões para cálculo de quantidade de calor, trabalho e variação de energia interna em processos termodinâmicos.
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.
1) O documento discute a primeira lei da termodinâmica e como a ideia de aproveitar o calor para produzir trabalho evoluiu ao longo da história, culminando na revolução das máquinas a vapor no século XVIII.
2) É apresentado um experimento que ilustra como o calor pode ser convertido em trabalho mecânico através de uma "usina térmica" caseira.
3) Exemplos históricos mostram como as máquinas a vapor permitiram a produção em larga escala, revolucionando a economia
O documento apresenta conceitos fundamentais da termodinâmica física, como calor, trabalho, energia interna e suas variações durante transformações termodinâmicas. Explica a primeira lei da termodinâmica, que estabelece a equivalência entre trabalho e calor trocado por um sistema, e como afeta a variação de energia interna. Apresenta também exemplos de cálculos envolvendo estas grandezas termodinâmicas.
[1] O documento discute os princípios básicos da termodinâmica, incluindo a máquina a vapor de Maria e a primeira lei da termodinâmica.
[2] A primeira lei estabelece que a energia não pode ser criada ou destruída, apenas transformada, e que a variação na energia interna de um sistema é igual à quantidade de calor adicionada menos o trabalho realizado.
[3] As transformações termodinâmicas dependem das variáveis de estado como temperatura e volume, e a energia
1) O documento discute os conceitos fundamentais da termoquímica, incluindo as leis da conservação da energia e da massa, as diferentes formas de energia, e como a energia é transferida durante as reações químicas.
2) É explicado que a variação de entalpia em uma reação química é igual ao calor absorvido ou liberado quando a reação ocorre a pressão constante.
3) O conceito de entalpia de formação padrão é introduzido para permitir o cálculo da varia
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.
Termodinâmica: Primeira Lei, Trabalho e CalorCarlos Kramer
1. O documento discute os princípios da termodinâmica, incluindo a primeira lei da termodinâmica, energia interna, trabalho e calor.
2. É apresentado um exemplo de cálculo de variação de energia interna em um sistema que realiza trabalho e troca calor.
3. O documento também explica conceitos como sistema termodinâmico, trabalho reversível e irreversível, trabalho de compressão e expansão.
Termodinâmica primeira lei da termodinâmica(anexo santa cruz-jb 74. jpg).Fernanda Katiusca Santos
1) O documento descreve uma aula de reforço sobre a Primeira Lei da Termodinâmica.
2) A Primeira Lei estabelece que naum sistema isolado a energia total permanece constante.
3) São apresentadas as expressões para cálculo de quantidade de calor, trabalho e variação de energia interna em processos termodinâmicos.
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.
1) O documento discute a primeira lei da termodinâmica e como a ideia de aproveitar o calor para produzir trabalho evoluiu ao longo da história, culminando na revolução das máquinas a vapor no século XVIII.
2) É apresentado um experimento que ilustra como o calor pode ser convertido em trabalho mecânico através de uma "usina térmica" caseira.
3) Exemplos históricos mostram como as máquinas a vapor permitiram a produção em larga escala, revolucionando a economia
O documento apresenta conceitos fundamentais da termodinâmica física, como calor, trabalho, energia interna e suas variações durante transformações termodinâmicas. Explica a primeira lei da termodinâmica, que estabelece a equivalência entre trabalho e calor trocado por um sistema, e como afeta a variação de energia interna. Apresenta também exemplos de cálculos envolvendo estas grandezas termodinâmicas.
[1] O documento discute os princípios básicos da termodinâmica, incluindo a máquina a vapor de Maria e a primeira lei da termodinâmica.
[2] A primeira lei estabelece que a energia não pode ser criada ou destruída, apenas transformada, e que a variação na energia interna de um sistema é igual à quantidade de calor adicionada menos o trabalho realizado.
[3] As transformações termodinâmicas dependem das variáveis de estado como temperatura e volume, e a energia
1) O documento discute os conceitos fundamentais da termoquímica, incluindo as leis da conservação da energia e da massa, as diferentes formas de energia, e como a energia é transferida durante as reações químicas.
2) É explicado que a variação de entalpia em uma reação química é igual ao calor absorvido ou liberado quando a reação ocorre a pressão constante.
3) O conceito de entalpia de formação padrão é introduzido para permitir o cálculo da varia
Este documento apresenta os conceitos fundamentais da primeira lei da termodinâmica, incluindo: 1) A conservação da energia nas transformações térmicas através da equação de primeira lei da termodinâmica; 2) Exemplos históricos do desenvolvimento de máquinas movidas a calor e sua importância industrial; 3) Transformações termodinâmicas como isotérmicas, adiabáticas e isovolumétricas.
Primeira Lei da Termodinâmica
• Enunciado
• Sistema e vizinhança
-Formulação da Primeira Lei da Termodinâmica
• Balanço de energia
-Equação da Primeira Lei
-Calor, Trabalho termodinâmico, energia interna
-Transformações termodinâmicas
-Entalpia, Cálculos diferenciais
Um resumo sobre a 1 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.
O documento descreve conceitos fundamentais da termodinâmica, incluindo:
1) Termodinâmica estuda as transformações entre calor e trabalho.
2) Sistemas podem ser isolados, fechados, abertos ou adiabáticos.
3) O trabalho realizado em uma transformação gasosa depende da variação de volume do gás.
AULA Primeira lei da termodinâmica.pptxJosOrlando23
1) O documento discute a primeira lei da termodinâmica, apresentando exemplos históricos do uso do calor para produzir trabalho e a evolução das máquinas térmicas.
2) Explica conceitos como trabalho, energia interna, calor e transformações termodinâmicas como isotérmicas, adiabáticas e isovolumétricas usando experimentos práticos.
3) A primeira lei da termodinâmica corresponde ao princípio da conservação de energia, onde a variação de energia de um
1) Os alunos realizaram uma experiência para determinar como aumentar o rendimento no aquecimento de água ao cozinhar. 2) Eles mediram a temperatura da água ao longo do tempo enquanto aquecida e calcularam que o rendimento foi de aproximadamente 5,26%. 3) Concluíram que o rendimento poderia ser maior se impedissem a perda de calor para o ar e o recipiente.
1) Uma reação química envolve a quebra de ligações entre substâncias iniciais e a formação de novas ligações entre produtos.
2) A energia interna de um sistema químico é a soma da energia cinética e potencial de suas partículas.
3) Reações químicas podem ser exotérmicas, libertando energia, ou endotérmicas, absorvendo energia.
O documento discute as leis da termodinâmica e balanços energéticos em sistemas termodinâmicos. A 1a lei da termodinâmica estabelece que a soma da energia fornecida por trabalho e calor é igual à variação da energia interna do sistema. Exemplos ilustram como a energia interna muda em diferentes cenários com trabalho e/ou calor. A 2a lei estabelece que a transformação de calor em trabalho nunca é completa, levando a uma degradação inevitável da energia
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.
Este documento fornece uma lista de exercícios resolvidos de termodinâmica para uma prova. Inclui questões sobre entropia e a segunda lei da termodinâmica, com respostas detalhadas. Também apresenta exercícios numéricos sobre processos termodinâmicos em gases ideais, como ciclos de Carnot, e cálculos de trabalho, calor e eficiência.
Este documento fornece uma lista de exercícios resolvidos de termodinâmica preparados por um professor de física teórica da UFRGS. A lista contém 22 questões e problemas sobre entropia e a segunda lei da termodinâmica, com respostas detalhadas. O documento também fornece informações biográficas sobre o professor e instruções sobre como enviar comentários ou sugestões.
Lista de exercício (termodinâmica) com gabaritohainner2
O documento apresenta uma lista de exercícios sobre termodinâmica. Os itens 1 a 3 calculam a variação de energia interna para diferentes processos envolvendo ar e gases sob aquecimento ou expansão. Os itens 4 a 7 calculam variações de energia interna, trabalho e calor absorvido/liberado para sistemas gasosos sob diferentes processos. Os itens 8 a 10 determinam se processos envolvendo fusão, combustão e aquecimento são exotérmicos ou endotérmicos. Os itens 11 a 17 calculam variações de ener
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. A termodinâmica estuda as transformações entre calor e trabalho. Os conceitos-chave incluem calor, trabalho e sistema.
2. Existem diferentes tipos de sistemas de acordo com as trocas de calor, como sistemas isolados, fechados, abertos e adiabáticos.
3. A energia interna de um gás ideal depende exclusivamente de sua temperatura e é função do número de mols, da constante universal dos gases e da temperatura absoluta.
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.
1) O documento discute a primeira lei da termodinâmica e suas aplicações.
2) A primeira lei da termodinâmica corresponde ao princípio da conservação de energia, onde a variação na energia de um sistema é igual à quantidade de calor transferido mais o trabalho realizado.
3) Exemplos históricos e experimentais ilustram como a energia se conserva nas transformações termodinâmicas através da conversão entre calor, trabalho e variação de energia interna.
1) O documento discute conceitos fundamentais da termodinâmica como entropia, energia livre de Gibbs e suas relações com a espontaneidade de processos.
2) A segunda lei da termodinâmica estabelece que a entropia do universo sempre aumenta, levando sistemas para estados de maior probabilidade e dispersão de energia.
3) A variação da energia livre de Gibbs (ΔG) de uma reação indica sua espontaneidade, sendo que reações são espontâneas quando ΔG é negativo.
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 documento discute os conceitos de energia, trabalho, calor e a Primeira Lei da Termodinâmica.
2) Explica que a variação da energia interna de um sistema é igual à diferença entre o calor transferido para o sistema e o trabalho executado pelo sistema.
3) Discutem-se os conceitos de sistema, meio externo e tipos de sistemas (fechado, aberto e isolado).
fisica-e-novo-enem com aplicações para o médio.pptAssisTeixeira2
O documento fornece informações sobre um curso de física para o ENEM, incluindo tópicos a serem abordados como energia, movimento, hidrostática e termodinâmica. Dois exemplos de questões são apresentados para demonstrar a abordagem conceitual exigida pelo exame.
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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54 99956-3050
Proteco Q60A
Placa de controlo Proteco Q60A para motor de Braços / Batente
A Proteco Q60A é uma avançada placa de controlo projetada para portões com 1 ou 2 folhas de batente. Com uma programação intuitiva via display, esta central oferece uma gama abrangente de funcionalidades para garantir o desempenho ideal do seu portão.
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Primeira Lei da Termodinâmica
• Enunciado
• Sistema e vizinhança
-Formulação da Primeira Lei da Termodinâmica
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-Calor, Trabalho termodinâmico, energia interna
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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.
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1) Os alunos realizaram uma experiência para determinar como aumentar o rendimento no aquecimento de água ao cozinhar. 2) Eles mediram a temperatura da água ao longo do tempo enquanto aquecida e calcularam que o rendimento foi de aproximadamente 5,26%. 3) Concluíram que o rendimento poderia ser maior se impedissem a perda de calor para o ar e o recipiente.
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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.
Este documento fornece uma lista de exercícios resolvidos de termodinâmica para uma prova. Inclui questões sobre entropia e a segunda lei da termodinâmica, com respostas detalhadas. Também apresenta exercícios numéricos sobre processos termodinâmicos em gases ideais, como ciclos de Carnot, e cálculos de trabalho, calor e eficiência.
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Lista de exercício (termodinâmica) com gabaritohainner2
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1) O documento descreve os conceitos termodinâmicos fundamentais para o equilíbrio químico, incluindo energia interna, trabalho, entalpia e entropia.
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1. A termodinâmica estuda as transformações entre calor e trabalho. Os conceitos-chave incluem calor, trabalho e sistema.
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1) O documento discute conceitos fundamentais da termodinâmica como entropia, energia livre de Gibbs e suas relações com a espontaneidade de processos.
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1) O documento discute os conceitos de energia, trabalho, calor e a Primeira Lei da Termodinâmica.
2) Explica que a variação da energia interna de um sistema é igual à diferença entre o calor transferido para o sistema e o trabalho executado pelo sistema.
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Semelhante a First law of thermodynamics energy heat and work (20)
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
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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.
Entre em contato conosco
54 99956-3050
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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Workshop Gerdau 2023 - Soluções em Aço - Resumo.pptx
First law of thermodynamics energy heat and work
1. Universidade de Brasília
Instituto de Química
Colegiado de Graduação e Extensão
Aula 11 1
Energia, calor e trabalho
Primeira Lei da Termodinâmica
Profª. Jussara A. Durães
2. Universidade de Brasília
Instituto de Química
Colegiado de Graduação e Extensão
2
Energia interna, Calor e Trabalho
Em Termodinâmica, a capacidade Total de um sistema realizar trabalho é chamada Energia Interna (U).
Um gás comprimido tem mais energia interna antes de se expandir que depois da expansão.
Uma mola comprimida tem mais energia interna que uma mola descomprimida.
Uma bateria carregada tem mais energia interna que uma bateria descarregada.
O vapor tem uma energia interna mais alta que a mesma massa de água fria.
Em Química, não podemos medir a energia total de um sistema: o que fazemos é medir variações de energia.
Aula 11
3. Universidade de Brasília
Instituto de Química
Colegiado de Graduação e Extensão
3
Energia interna, Calor e Trabalho
Em Termodinâmica, a capacidade Total de um sistema realizar trabalho é chamada Energia Interna (U).
Se um sistema realiza um trabalho de 15 J, ele consumiu parte de sua energia armazenada, e dizemos que
sua energia interna diminuiu de 15 J.
DU = -15 J
Em Química, não podemos medir a energia total de um sistema: o que fazemos é medir variações de energia.
Aula 11
4. Universidade de Brasília
Instituto de Química
Colegiado de Graduação e Extensão
4
Energia interna, Calor e Trabalho
Se realizarmos trabalho de 15 J sobre um sistema, sua energia interna aumenta.
DU = + 15 J
Comprimir um gás dentro de um recipiente termicamente isolado aumenta a sua energia interna, pois um gás
comprimido pode realizar mais trabalho que um gás descomprimido.
Comprimindo uma mola, transferimos energia para a mola: quando está comprimida ela pode realizar mais
trabalho que antes de ser comprimida.
Carregar a bateria recarregável de um computador portátil aumenta a sua energia interna.
Aula 11
5. Universidade de Brasília
Instituto de Química
Colegiado de Graduação e Extensão
Aula 11 5
Origem molecular da energia interna – Equipartição de Energia
Energia Translacional
Energia Rotacional
Energia Vibracional
6. Universidade de Brasília
Instituto de Química
Colegiado de Graduação e Extensão
A Primeira Lei da Termodinâmica
6
A Primeira Lei da termodinâmica
estabelece que, em um sistema isolado, a
energia interna é constante.
DU = q + w
Princípio da Conservação da Energia
Processo Endotérmico
ou
Processo Exotérmico
Aula 11
7. Universidade de Brasília
Instituto de Química
Colegiado de Graduação e Extensão
Aula 11 7
Primeira Lei da Termodinâmica
Quando um sistema sofre qualquer mudança química ou física, tal mudança é acompanhada de
variação na energia interna, e DU = q + w
vizinhança
DU > 0
Convenção de sinais e a relação entre q, w e DU
Convenção de sinal para q Sinal de DU = q + w
q > 0: calor é transferido da vizinhança
para o sistema
q < 0: calor é transferido do sistema para
a vizinhança
q > 0 e w > 0: DU > 0
q > 0 e w < 0: o sinal de DU depende das
magnitudes de q e w
q < 0 e w > 0: o sinal de DU depende das
magnitudes de q e w
q < 0 e w < 0: DU < 0
Convenção de sinal para w
w > 0: a vizinhança efetua trabalho sobre
o sistema
w < 0: o sistema realiza trabalho sobre a
vizinhança
8. Universidade de Brasília
Instituto de Química
Colegiado de Graduação e Extensão
8
Conforme ilustrado na figura ao lado, os gases hidrogênio e oxigênio são queimados
em um cilindro.
Ao efetuar-se a reação, o sistema perde 1150 J de calor para as vizinhanças. Além
disso, a reação faz com que o pistão se eleve com a expansão dos gases aquecidos. O gás
em expansão efetua um trabalho de 480 J sobre as vizinhanças, empurrando-as contra
a atmosfera.
Calcule a variação de energia interna do sistema.
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q = - 1150 J
w = - 480 J
DU = q + w DU = - 1150 + (- 480) DU = - 1630J
DU = - 1,6 kJ
A energia interna do sistema diminuiu em 1,6 kJ.
w < 0
q < 0
Sistema
Vizinhança
Aula 11
Conforme ilustrado na figura ao lado, os gases hidrogênio e oxigênio são queimados
em um cilindro.
Ao efetuar-se a reação, o sistema perde 1150 J de calor para as vizinhanças. Além
disso, a reação faz com que o pistão se eleve com a expansão dos gases aquecidos. O gás
em expansão efetua um trabalho de 480 J sobre as vizinhanças, empurrando-as contra
a atmosfera.
Calcule a variação de energia interna do sistema.
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Exercício 1.
Calcule a variação de energia interna do sistema no processo em que o sistema absorve 140 J de calor
das vizinhanças e efetua trabalho de 85 J sobre as vizinhanças.
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Exercício 1.
Calcule a variação de energia interna do sistema no processo em que o sistema absorve 140 J de calor das
vizinhanças e efetua trabalho de 85 J sobre as vizinhanças.
q = + 140 J
w = - 85 J
DU = q + w DU = + 140 + (- 85) DU = + 55J
A energia interna do sistema aumentou em 55 J.
q > 0
w < 0
Sistema
Vizinhança
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Exercício 2.
Um sistema foi aquecido usando 300 J de calor, enquanto sua energia interna diminuiu 150J. O processo é
endotérmico ou exotérmico? Calcular o trabalho w. Foi realizado trabalho sobre o sistema ou o sistema
realizou trabalho na vizinhança?
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Exercício 2.
Um sistema foi aquecido usando 300 J de calor, enquanto sua energia interna diminuiu 150 J. O processo é
endotérmico ou exotérmico? Calcular o trabalho w. Foi realizado trabalho sobre o sistema ou o sistema
realizou trabalho na vizinhança?
Aula 11
q = + 300 J
DU = - 150J
w = ?
DU = q + w - 150 = 300 + w w = - 450 J
O sistema realizou trabalho de 450J sobre a vizinhança.
Processo
endotérmico
q > 0
w < 0
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Exercício 3.
Um sistema tinha 200 J de trabalho realizado sobre ele, mas sua energia interna diminuiu somente 40 J.
Calcular q. O Sistema ganhou ou perdeu calor no processo? O processo é endotérmico ou exotérmico?
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Exercício 3.
Um sistema tinha 200 J de trabalho realizado sobre ele, mas sua energia interna diminuiu somente 40 J.
Calcular q. O Sistema ganhou ou perdeu calor no processo? O processo é endotérmico ou exotérmico?
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q < 0
w > 0
q = ?
w = + 200 J
DU = - 40J
DU = q + w - 40 = q + (200) q = - 240 J
O sistema perdeu 240J na forma de calor.
Processo
exotérmico
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Exercício 4.
Um motor de automóvel realiza 520 kJ de trabalho e perde 220 kJ de energia como calor. Qual a variação de
energia interna do motor? (Tratar motor, combustível e gases do escapamento como um sistema fechado). O
Processo é endotérmico ou exotérmico?
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Exercício 4.
Um motor de automóvel realiza 520 kJ de trabalho e perde 220 kJ de energia como calor. Qual a variação
de energia interna do motor? (Tratar motor, combustível e gases do escapamento como um sistema fechado). O
Processo é endotérmico ou exotérmico?
Aula 11
q < 0
w < 0
q = - 220 kJ
w = - 520 kJ
DU = q + w DU = - 220 + (-520) DU = - 740 kJ
A energia interna do sistema diminuiu em 740 kJ.
Processo
exotérmico
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Exercício 5.
Quando uma bateria elétrica aciona um tocador de CD, realiza 250 J de trabalho em um dado período.
Enquanto a bateria está operando, 35 J de energia são perdidos como calor. Qual é a variação de energia interna
da bateria? Trata-se de um processo endotérmico ou exotérmico?
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Exercício 5.
Quando uma bateria elétrica aciona um tocador de CD, realiza 250 J de trabalho em um dado período.
Enquanto a bateria está operando, 35 J de energia são perdidos como calor. Qual é a variação de energia
interna da bateria? Trata-se de um processo endotérmico ou exotérmico?
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q < 0
w < 0
q = - 35 J
w = - 250 J
DU = q + w DU = - 35 + (-250) DU = - 285J
A energia interna do sistema diminuiu em 285 J.
Processo
exotérmico
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Realização de Trabalho
Um sistema pode realizar
duas espécies de trabalho
1. Trabalho de expansão:
envolve a variação no
volume contra uma
pressão externa
(expansão de um gás
em um balão).
2. Trabalho de não-
expansão: não envolve
a variação de volume
(corpo que se move).
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Trabalho de Expansão ou Trabalho Mecânico ou Trabalho P-V
w = - P. DV
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w = F x d A x d = DV
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Trabalho de Expansão ou Trabalho Mecânico ou Trabalho P-V
w = -P. DV
Sobre as unidades de medida, devemos considerar:
Se a Pressão é medida em Pascal e o volume em m3
1Pa.m3 = 1 kg.m-1.s-2 x m3 = 1kg.m2.s-2 = 1 J
Se a Pressão é medida em atm e o volume em litros
1L.atm = 10-3 m3 x 101,325 Pa = 101,325 Pa.m3 = 101,325 J (exatamente)
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Trabalho de Expansão ou Trabalho Mecânico ou Trabalho P-V
Exemplo: Como calcular o trabalho realizado pela expansão contra pressão
constante.
Suponhamos um gás que se expande 500 mL (0,500L) contra uma pressão
de 1,20 atm. O trabalho realizado será:
w = - P.DV
w = - 1,20 atm x 0,500 L w = - 0600 L. atm
em joules
w = - 0,600 L.atm x
101,325 𝐽
1𝐿.𝑎𝑡𝑚
w = - 60,8 J
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Trabalho de Expansão ou Trabalho Mecânico ou Trabalho P-V
Exemplo 2: É conhecido o fenômeno de expansão da água quando se congela, devido aos arranjos moleculares. Quanto
trabalho realiza uma amostra de 100 g de água quando congela a 0°C e estoura um cano de água, sendo a pressão externa
igual a 1,070 atm? Saiba que a s densidades da água e do gelo a 0°C são 1,00 e 0,92 g.cm-3, respectivamente. Lembre-se
que 1cm3=1mL e que 1mL = 10-3 L!!!
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Trabalho de Expansão ou Trabalho Mecânico ou Trabalho P-V
Exemplo 2: É conhecido o fenômeno de expansão da água quando se congela, devido aos arranjos moleculares. Quanto
trabalho realiza uma amostra de 100 g de água quando congela a 0°C e estoura um cano de água, sendo a pressão externa
igual a 1,070 atm? Saiba que a s densidades da água e do gelo a 0°C são 1,00 e 0,92 g.cm-3, respectivamente. Lembre-se
que 1cm3=1mL e que 1mL = 10-3 L!!!
Calcular o volume da água líquida e do gelo
d =
𝑚
𝑣
volume =
𝑚
𝑑
Volume do líquido = 100 mL
Volume do gelo = 108,69 mL
Portanto: DV = 108,69 -100
DV = 8,69 mL = 8,69.10-3L
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Trabalho de Expansão ou Trabalho Mecânico ou Trabalho P-V
Exemplo 2: É conhecido o fenômeno de expansão da água quando se congela, devido aos arranjos moleculares. Quanto
trabalho realiza uma amostra de 100 g de água quando congela a 0°C e estoura um cano de água, sendo a pressão externa
igual a 1,070 atm? Saiba que a s densidades da água e do gelo a 0°C são 1,00 e 0,92 g.cm-3, respectivamente. Lembre-se
que 1cm3=1mL e que 1mL = 10-3 L!!!
Cálculo do trabalho de expansão
w = - P.DV
w = - 1,070 atm x 0,00869 L
w = - 0,00929 L. atm
em joules
w = - 0,00929 L.atm x
101,325 𝐽
1𝐿.𝑎𝑡𝑚
w = - 0,9 J
Calcular o volume da água líquida e do gelo
d =
𝑚
𝑣
volume =
𝑚
𝑑
Volume do líquido = 100 mL
Volume do gelo = 108,69 mL
Portanto: DV = 108,69 -100
DV = 8,69 mL = 8,69.10-3L
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Trabalho de Expansão ou Trabalho Mecânico ou Trabalho P-V
Exercício 6: Os gases nos quatro cilindros de um motor de automóvel expandem de 0,22L a 2,2 L durante um ciclo de
ignição. Assumindo que o virabrequim exerce uma força constante equivalente à pressão de 9,60 atm, quanto trabalho o
motor realiza em um ciclo?
Aula 11
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28
Trabalho de Expansão ou Trabalho Mecânico ou Trabalho P-V
Exercício 6: Os gases nos quatro cilindros de um motor de automóvel expandem de 0,22L a 2,2 L durante um ciclo de
ignição. Assumindo que o virabrequim exerce uma força constante equivalente à pressão de 9,60 atm, quanto trabalho o
motor realiza em um ciclo?
Calcular a variação do volume
DV = 2,2 – 0,22
DV = 1,98 L
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Trabalho de Expansão ou Trabalho Mecânico ou Trabalho P-V
Exercício 6: Os gases nos quatro cilindros de um motor de automóvel expandem de 0,22L a 2,2 L durante um ciclo de
ignição. Assumindo que o virabrequim exerce uma força constante equivalente à pressão de 9,60 atm, quanto trabalho o
motor realiza em um ciclo?
Cálculo do trabalho de expansão
w = - P.DV
w = - 9,60 atm x 1,98 L
w = - 19,008 L. atm
em joules
w = - 19,008 L.atm x
101,325 𝐽
1𝐿.𝑎𝑡𝑚
w = - 1925 J
w = - 1,9 kJ
Calcular a variação do volume
DV = 2,2 – 0,22
DV = 1,98 L
Aula 11
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30
Trabalho de Expansão Isotérmico Reversível
Processos Reversíveis: são aqueles que podem ser revertidos por uma variação infinitesimal em uma variável.
Pressão externa = compressão
Pressão externa = expansão
Processos Irreversíveis: a direção do processo não se reverte devido a uma variação infinitesimal.
Aula 11
Um sistema realiza o trabalho máximo de expansão quando a pressão externa é igual a pressão interna do sistema.
Um sistema realiza o trabalho máximo de expansão quando está em equilíbrio com as vizinhanças.
O trabalho máximo é realizado num processo reversível.
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33
Trabalho de Expansão Isotérmica Reversível
Aula 11
Exemplo: Considere 0,100 mol de argônio confinado em um pistão com volume de 1,00 L a 25°C. Dois
experimentos são executados. (a) O gás é deixado expandir por um volume adicional de 1,00 L contra uma
pressão constante de 1,00 atm. (b) O gás é deixado expandir reversivelmente e isotermicamente até o mesmo
volume final. Qual dos processos realiza mais trabalho?
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34
Trabalho de Expansão Isotérmica Reversível
Aula 11
Exemplo: Considere 0,100 mol de argônio confinado em um pistão com volume de 1,00 L a 25°C. Dois
experimentos são executados. (a) O gás é deixado expandir por um volume adicional de 1,00 L contra uma
pressão constante de 1,00 atm. (b) O gás é deixado expandir reversivelmente e isotermicamente até o
mesmo volume final. Qual dos processos realiza mais trabalho?
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35
Trabalho de Expansão Isotérmica Reversível
Aula 11
Exemplo: Considere 0,100 mol de argônio confinado em um pistão com volume de 1,00 L a 25°C. Dois
experimentos são executados. (a) O gás é deixado expandir por um volume adicional de 1,00 L contra uma
pressão constante de 1,00 atm. (b) O gás é deixado expandir reversivelmente e isotermicamente até o
mesmo volume final. Qual dos processos realiza mais trabalho?
(a)
(b)
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36
Trabalho de Expansão Isotérmica Reversível
Aula 11
Exercício 7: Considere um cilindro de volume 2,00 L contendo 1,00 mol de He(g) a 30°C. Qual processo efetua
mais trabalho sobre a vizinhança: (a) permitir que o gás se expanda isotermicamente até o volume de 4,00 L
contra uma pressão externa constante de 1,00 atm ou (b) permitir a expansão isotérmica e reversível do gás
até o mesmo volume final?
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37
Trabalho de Expansão Isotérmica Reversível
Aula 11
Exercício 7: Considere um cilindro de volume 2,00 L contendo 1,00 mol de He(g) a 30°C. Qual processo efetua
mais trabalho sobre a vizinhança: (a) permitir que o gás se expanda isotermicamente até o volume de 4,00 L
contra uma pressão externa constante de 1,00 atm ou (b) permitir a expansão isotérmica e reversível do gás
até o mesmo volume final?
a) w = -202,65 J
b) w = -1746 J
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38
Funções de Estado
A Energia Interna, como uma função de estado,
depende somente do estado atual do sistema e não
do caminho pelo qual chegou a esse estado.
Função de estado é uma propriedade cujo valor
independe de como esse estado foi atingido!
Aula 11
Resfriamento Aquecimento
39. Universidade de Brasília
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39
Funções de Estado
A magnitude depende da
quantidade de substância
presente no sistema
Aula 11
O estado de um sistema é definido ou caracterizado
por uma série de propriedades.
A magnitude independe
da quantidade de
substância presente no
sistema
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40
Funções de Estado A energia interna é uma função de estado extensiva!
DU = q + w
Não são funções de
estado
Aula 11
DU
Calor
Calor
Trabalho
Energia
perdida pela
bateria
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41
Calculando calor, trabalho e variação de energia interna para a expansão de um gás ideal
Aula 11
Suponha que 1,00 mol de moléculas de gás ideal mantidas a 292 K e 3,00 atm expanda de 8,00 L até 20,00
L e uma pressão final de 1,20 atm por dois caminhos diferentes. (a) O caminho A é uma expansão isotérmica
e reversível. (b) O caminho B tem duas partes: na primeira etapa, o gás é resfriado a volume constante até que
sua pressão caia para 1,20 atm. Na etapa 2, ele é aquecido e deixado expandir contra uma pressão constante de
1,20 atm até que seu volume atinja 20,00 L e T = 292K. Determinar para cada caminho o trabalho realizado, o
calor transferido e a mudança na energia interna (w, q e DU).
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42
Calculando calor, trabalho e variação de energia interna para a expansão de um gás ideal
Aula 11
Suponha que 1,00 mol de moléculas de gás
ideal mantidas a 292 K e 3,00 atm expanda
de 8,00 L até 20,00 L e uma pressão final
de 1,20 atm por dois caminhos diferentes.
(a) O caminho A é uma expansão isotérmica e
reversível. (b) O caminho B tem duas partes:
na primeira etapa, o gás é resfriado a volume
constante até que sua pressão caia para 1,20
atm. Na etapa 2, ele é aquecido e deixado
expandir contra uma pressão constante de
1,20 atm até que seu volume atinja 20,00 L e
T = 292K. Determinar para cada caminho o
trabalho realizado, o calor transferido e a
mudança na energia interna (w, q e DU).
w=?
q=?
w=?
q=?
DU = 0
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43
Calculando calor, trabalho e variação de energia interna para a expansão de um gás ideal
Aula 11
(a) O caminho A é uma expansão
isotérmica e reversível
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44
Calculando calor, trabalho e variação de energia interna para a expansão de um gás ideal
Aula 11
O caminho B tem duas partes: na primeira etapa, o gás é resfriado a volume constante até que sua pressão caia para 1,20 atm.
Na etapa 2, ele é aquecido e deixado expandir contra uma pressão constante de 1,20 atm até que seu volume atinja 20,00 L e T
= 292K.
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45
Entalpia, uma função de estado
Entalpia (H), enthalpein (grego),
aquecer
Representa o fluxo de calor em transformações
químicas que ocorrem à pressão constante
quando não há nenhum outro trabalho, a não
ser o trabalho de expansão (PV).
H = U + PV
H é uma função de estado!!!
Aula 11
46. Universidade de Brasília
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46
Entalpia, uma função de estado
Caso ocorra uma transformação à pressão constante,
DH = D (U + PV) DH = DU + P DV
como
Então –w = PDV
DU = q + w
DH = qp + w – w
e
DH = qp
Aula 11
H = U + PV
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Aula 4 47
Entalpia, uma função de estado
Indique o sinal da variação de entalpia DH em cada um dos processos que
ocorrem à pressão atmosférica, e indique se o processo é endotérmico ou
exotérmico.
a) Um cubo de gelo que derrete.
b) A combustão completa de 1g de butano (C4H10).
c) Uma bola de boliche que cai de uma altura de 10 m em uma caixa de areia.