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. Nome do Aluno: Sarah Marcella

2. O que é ?
 A termodinâmica é uma área da Física que
estuda as transferências de energia. Busca
compreender as relações entre calor, energia
e trabalho, analisando quantidades de calor
trocadas e os trabalhos realizados em um
processo físico.
 A ciência termodinâmica foi inicialmente
desenvolvida por pesquisadores que
buscavam uma forma de aprimorar as
máquinas, no período da Revolução
Industrial, melhorando sua eficiência.
 Esses conhecimentos se aplicam
atualmente em várias situações do nosso
cotidiano. Por exemplo: máquinas
térmicas e refrigeradores, motores de
carros e processos de transformação de
minérios e derivados do petróleo.


3.  A segunda lei da
termodinâmica ou segundo
princípio
da termodinâmica expressa, de
uma forma concisa, que "A
quantidade de entropia de
qualquer sistema isolado
termodinamicamente tende a
incrementar-se com o tempo, até
alcançar um valor máximo".


4. Energia interna de um gás
 Energia interna de um sistema (U)
é a soma das energias cinética e
potencial das partículas que
constituem um gás. Esta energia é
uma característica do estado
termodinâmico e deve ser
considerada como mais uma
variável que pode ser expressa em
termos de pressão, volume,
temperatura e número de mols. Do
lado tem a formula.

5. Ciclo de Carnot
 Em 1824, o cientista Carnot idealizou
uma máquina térmica que
proporcionaria um rendimento
máximo. O Ciclo de Carnot consiste
de duas transformações adiabáticas
alternadas com duas transformações
isotérmicas, sendo que todas elas
seriam reversíveis.
 Devemos conceber uma máquina
térmica onde o gás sofra expansões e
compressões segundo o Ciclo de
Carnot e onde T1 seja a fonte quente
e T2 a fonte fria.


6. Primeira lei da termodinâmica
 A primeira lei da termodinâmica nada mais é que
o princípio da conservação de energia e, apesar de ser
estudado para os gases, pode ser aplicado em quaisquer
processos em que a energia de um sistema é trocado com
o meio externo na forma de calor e trabalho.
 Quando fornecemos a um sistema certa quantidade de
energia Q, esta energia pode ser usada de duas maneiras:
 1. Uma parte da energia pode ser usada para o sistema
realizar um trabalho (t), expandindo-se ou contraindo-se,
ou também pode acontecer de o sistema não alterar seu
volume (t = 0);
 2. A outra parte pode ser absorvida pelo sistema, virando
energia interna, ou seja, essa outra parte de energia é
igual à variação de energia (ΔU) do sistema. Se a variação
de energia for zero (ΔU = 0) o sistema utilizou toda a
energia em forma de trabalho.
 ΔU= Q - t
 Assim temos enunciada a primeira lei da termodinâmica:
a variação de energia interna ΔU de um sistema é igual a
diferença entre o calor Q trocado com o meio externo e o
trabalho t por ele realizado durante uma transformação.

Aplicando a lei de conservação da energia, temos:
 ΔU= Q - t à Q = ΔU + t
 * Q à Quantidade de calor trocado com o meio:
Q > 0 à o sistema recebe calor;
Q < 0 à o sistema perde calor.
 * ΔU à Variação da energia interna do gás:
ΔU > 0 à a energia interna aumenta, portanto, sua
temperatura aumenta;
ΔU < 0 à a energia interna diminui, portanto, sua
temperatura diminui.
 * t à Energia que o gás troca com o meio sob a forma de
trabalho:
t > 0 à o gás fornece energia ao meio, portanto, o volume
aumenta;
t < 0 à o gás recebe energia do meio, portanto, o volume
diminui.

7. Maquinas térmicas
 As máquinas térmicas são
máquinas capazes de converter
calor em trabalho. Elas funcionam
em ciclos e utilizam duas fontes de
temperaturas diferentes, uma
fonte quente que é de onde
recebem calor e uma fonte fria
que é para onde o calor que foi
rejeitado é direcionado.
