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
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
AE01 -ESTUDO CONTEMPORÂNEO E TRANSVERSAL -COMUNICAÇÃO ASSERTIVA E INTERPESSOA...Consultoria Acadêmica
Ingedore Koch (1996, p. 17) propõe que a linguagem deve ser compreendida como forma de ação, isto é,
“ação sobre o mundo dotada de intencionalidade, veiculadora de ideologia, caracterizando-se, portanto,
pela argumentatividade”. Com base nessa afirmação, todas as relações, opiniões, interações que são
construídas via linguagem são feitas não apenas para expressar algo, mas também para provocar alguma
reação no outro. Dessa forma, fica explícito que tudo é intencional, mesmo que não tenhamos consciência
disso.
Fonte: FASCINA, Diego L. M. Linguagem, Comunicação e Interação. Formação Sociocultural e Ética I.
Maringá - Pr.: Unicesumar, 2023.
Com base no texto fornecido sobre linguagem como forma de ação e suas implicações, avalie as afirmações
a seguir:
I. De acordo com Ingedore Koch, a linguagem é uma forma de ação que possui intencionalidade e
argumentatividade, sendo capaz de provocar reações no outro.
II. Segundo o texto, todas as interações construídas por meio da linguagem são feitas apenas para expressar
algo, sem a intenção de provocar qualquer reação no interlocutor.
III. O texto sugere que, mesmo que não tenhamos consciência disso, todas as ações linguísticas são
intencionais e visam provocar algum tipo de reação no outro.
É correto o que se afirma em:
ALTERNATIVAS
I, apenas.
II, apenas.
I e III, apenas.
II e III, apenas.
I, II e III
Entre em contato conosco
54 99956-3050
Experiência da EDP na monitorização de vibrações de grupos hídricosCarlosAroeira1
Apresentaçao sobre a experiencia da EDP na
monitorização de grupos geradores hídricos apresentada pelo Eng. Ludovico Morais durante a Reunião do Vibration Institute realizada em Lisboa no dia 24 de maio de 2024
AE02 - ESTUDO CONTEMPORÂNEO E TRANSVERSAL COMUNICAÇÃO ASSERTIVA E INTERPESSOA...Consultoria Acadêmica
A interação face a face acontece em um contexto de copresença: os participantes estão imediatamente
presentes e partilham um mesmo espaço e tempo. As interações face a face têm um caráter dialógico, no
sentido de que implicam ida e volta no fluxo de informação e comunicação. Além disso, os participantes
podem empregar uma multiplicidade de deixas simbólicas para transmitir mensagens, como sorrisos,
franzimento de sobrancelhas e mudanças na entonação da voz. Esse tipo de interação permite que os
participantes comparem a mensagem que foi passada com as várias deixas simbólicas para melhorar a
compreensão da mensagem.
Fonte: Krieser, Deise Stolf. Estudo Contemporâneo e Transversal - Comunicação Assertiva e Interpessoal.
Indaial, SC: Arqué, 2023.
Considerando as características da interação face a face descritas no texto, analise as seguintes afirmações:
I. A interação face a face ocorre em um contexto de copresença, no qual os participantes compartilham o
mesmo espaço e tempo, o que facilita a comunicação direta e imediata.
II. As interações face a face são predominantemente unidirecionais, com uma única pessoa transmitindo
informações e a outra apenas recebendo, sem um fluxo de comunicação bidirecional.
III. Durante as interações face a face, os participantes podem utilizar uma variedade de sinais simbólicos,
como expressões faciais e mudanças na entonação da voz, para transmitir mensagens e melhorar a
compreensão mútua.
É correto o que se afirma em:
ALTERNATIVAS
I, apenas.
III, apenas.
I e III, apenas.
II e III, apenas.
I, II e III.
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2. Termodinâmica é a ciência
que trata
• do calor e do trabalho
• das características dos sistemas e
• das propriedades dos fluidos termodinâmicos
3. Sadi Carnot
1796 - 1832
James Joule
1818 - 1889
Rudolf Clausius
1822 - 1888
Wiliam Thomson
Lord Kelvin
1824 - 1907
Emile Claupeyron
1799 - 1864
Alguns ilustres pesquisadores
que construiram a termodinâmica
4. Nasceu em
Salford - Inglaterra
James P. Joule
(1818-1889)
Contribuição de James Joule.
1839 Experimentos:
trabalho mecânico, eletricidade e calor.
1840 Efeito Joule : Pot = RI2
1843 Equivalente mecânico do calor
( 1 cal = 4,18 J)
1852 Efeito Joule-Thomson : decrescimo
da temperatura de um gás em função da
expansão sem realização de trabalho
externo.
As contribuições de Joule e outros levaram
ao surgimento de uma nova disciplina:
a Termodinâmica
Lei da
Conservação
de
Energia
1a Lei
da
Termodinâmica
5. Para entender melhor a
1a Lei de Termodinâmica
é preciso compreender as características dos
sistemas termodinâmicos e os caminhos
“percorridos” pelo calor...
6. Certa massa delimitada por
uma fronteira.
Vizinhança do sistema.
O que fica fora da
fronteira
Sistema isolado
Sistema que não troca energia
nem massa com a sua vizinhança.
Sistema fechado
Sistema que não troca massa com a
vizinhança, mas permite passagem
de calor e trabalho por sua fronteira.
Sistema Termodinâmico
8. “Caminho” descrito pelo sistema na
transformação .
Processos
P1
V1
T1
U1
P2
V2
T2
U2
Processos Durante a transformação
Isotérmico temperatura invariável
Isobárico Pressão invariável
Isovolumétrico volume constante
Adiabático É nula a troca de calor com a vizinhança.
9. Transformações
1a Lei da Termodinâmica
ΔU = U2 – U1
Variação Energia Interna
W > 0 → energia que sai do sistema
W < 0 → energia que entra no sistema
Q > 0 → calor que entra no sistema
Q < 0 → calor que sai do sistema
1a Lei
Q = W + ΔU
Sistema Fechado
10. ∆U = Q - W
Gás
Expansão nula
W = 0
Δ U = Q = (mc)gás ΔT
Como (mc)gás = ctc
ΔU depende apenas
de ΔT.
ΔT = 0 → ΔU = 0
ΔT > 0 → ΔU > 0
ΔT < 0 → ΔU < 0
Como U é uma
variável de
estado, ΔU não
depende do
processo.
Variação da Energia Interna
A energia interna de um gás é função apenas
da temperatura absoluta T.
11. O calor Q que passa pelas fronteiras
do sistema depende do processo.
12. ∆V = V2 -V1
∆U = Q - W
W
depende de
como a pressão
e volume mudam
no processo.
W = F.d
F = Pr.S
W = Pr.S.d
W = Pr.ΔV
.
O trabalho que
atravessa a fronteira
depende do processo?
13. P1V1 = nRT1
Estado 1
no de moles
Constante dos gases
R = 8,31 J/mol.K = 2 cal/mol.K
Diagramas P x V
Gases ideais
1
P1
V1
T1
Como as variáveis
de estado se
relacionam?
Equação de estado
14. 1ª Lei da Termodinâmica
W = 0
Q = n CV (T2-T1)
Calor específico molar
a volume constante
U = Q = n CV (T2-T1)
∆V = 0
Transformação de 1 → 2
Volume invariável
Isovolumétrica
Processo isovolumétrico
Transformação a volume constante
U = Q - W
15. Q = + n CP (TB - TA)
calor específico molar
a pressão constante
W = Po [VB-VA]
1ª Lei da Termodinâmica
U = Q - W
∆U = n Cv (TB-TA)
Calor específico a volume constante
Transformação a pressão constante
Processo isobárico
16. Êmbolo movimentado
lentamente
∆U = 0 → ∆T=0
Transformação à temperatura constante
Q = W = n R T [ln(V2/V1)]
0 = Q – W
Processo Isotérmico
17. Movimento rápido do êmbolo.
Q = 0
W = - ∆U = - nCv∆T
Primeira Lei da Termodinâmica
∆U = Q - W
Q = 0 → ∆U= - W
Compressão adiabática
Trabalho transforma-se em calor
Q = 0
O processo ocorre tão
rapidamente que o
sistema não troca calor
com o exterior.
W
Área sob o grafico
Processo adiabático
Transformação sem troca de calor
18. 3.- Wciclo = W = área 12341
Wciclo > 0 → Qciclo 0
O sentido do ciclo no diagrama PV : horário.
O sistema recebe Q e entrega W
1a Lei da Termodinâmica
∆Uciclo = Qciclo - Wciclo
Qciclo = Wciclo
1.- ∆Uciclo = ∆U = 0 pois Tfinal = Tinicial
2.- Qciclo = Q
Processos cíclicos
24. Em cada ciclo
W = Q1-Q2
Eficiência = W/Q1= (Q1-Q2)/Q1
ε = [1 – Q2/Q1]
∆U = 0
Eficiência térmica: 1ªLei
25. Refrigerador
Bomba de calor
12: compressão adiabática em um compressor
23: processo de rejeição de calor a pressão constante
34: estrangulamento em uma válvula de expansão (com a respectiva queda de pressão)
41: absorção de calor a pressão constante, no evaporador
Ciclo Refrigerador
26. Primeira Lei da Termodinâmica
Em cada ciclo
∆U = 0 → W + Q2 = Q1
W = Q1 - Q2
Coeficiente de Performance – COP
COP refrigerador = Q2/W = Q2/(Q1 - Q2 ) = T2/(T1 – T2)
COP bomba calor = Q1/W = Q1/(Q1 - Q2 ) = T1/(T1-T2)
Uma bomba de calor necessita de 1.000 W da rede para
funcionar e aquece 1 litro de água de 0,5oC /s.
Qual o COP desta bomba?
COP - Coeficiente de Performance
27. 1a Lei da
Termodinâmica
A energia total do Universo,
com ou sem transformações,
permanece constante.
2a Lei da
Termodinâmica
A disponibilidade de energia para
realização de trabalho diminui
após cada transformação
2a Lei da Termodinâmica
Entropia
28. Refrigerador ou Bomba de Calor
Segunda Lei
Formulação de Clausius
É impossível existir transferência
espontânea de calor de uma fonte fria
para outra quente.
É impossível construir um dispositivo que,
operando em ciclo termodinâmico, não
produza outros efeitos além da passagem de
calor de um corpo frio para outro quente.
COPRefrigerador = Q2/W
COP Bomba Calor = Q1/W
29. Máquinas Térmicas
W = W2 – W1
2a LeiTermodinâmica
Formulação de Kelvin-Planck
É impossível construir uma
máquina térmica com
eficiência 100%.
ε = W/Q1 = [1 - T2/T1] < 1
Ou seja uma máquina que retira uma
quantidade de calor Q de uma fonte
quente e a transforme totalmente em
trabalho.
30. Formulação de Clausius
É impossível existir transferência espontânea de
calor de uma fonte fria para outra quente.
Formulação Kelvin-Planck
É impossível construir uma máquina
térmica com eficiência 100%.
Segunda Lei Termodinâmica
Ambas são afirmações negativas.
Não podem ser demonstradas.
Baseiam-se em evidências experimentais.
A 2a Lei
enuncia a impossibilidade de construção de moto perpétuo de 2a espécie.
Moto Perpétuo
1a Espécie: criaria trabalho do nada. Viola a 1a Lei.
2a Espécie: viola a 2a Lei
3a Espécie: inexistencia de atrito produziria movimento
eterno sem realização de trabalho
31. Qual o limite da eficiência
de uma máquina térmica ?
ε = [1 – Q2/Q1]
Q1 → 0
ε → 1
É possível construir esta
máquina?
ε → 100%
33. A construção de uma máquina ideal
Definição de um processo ideal.
Processo reversível.
Aquele que tendo ocorrido, pode ser invertido de
sentido e retornar ao estado original, sem deixar
vestígios no sistema e no meio circundante.
Processo reversível:
desvio do equilíbrio é infinitesimal e ocorre numa
velocidade infinitesimal.
34. Causas que tornam um processo irreversível.
Atrito
Expansão não resistida.
Troca de calor com diferença finita de temperatura.
Mistura de 2 substâncias diferentes.
Outros fatores: Efeito Joule, Combustão, Histerese, etc.
O processo de troca de calor pode ser reversível se
for feita mediante diferença infinitesimal de
temperatura, mas que exige tempo infinito ou área
infinita.
Conclusão:
todos os processos reais de troca de calor são irreversíveis.
35. A eficiência da Máquina de Carnot
No ciclo:
∆U=0 → W = Q1 - Q2
ε = W/Q1 = [Q1-Q2]/Q1 = 1 - Q2/Q1
Q2/Q1 = T2/T1
ε = (1 - Q2/Q1) = (1 - T2/T1)
ε = 1 - T2/T1
Princípio de Carnot
"Nenhuma máquina térmica real, operando entre 2 reservatórios térmicos T1 e T2 , pode
ser mais eficiente que a "máquina de Carnot" operando entre os mesmos reservatórios"
BC e DA = adiabáticas
Ciclo reversível
A máquina ideal de Carnot
36. Rudolf Clausius
Nasceu em Koslin (Polônia) e morreu em Bonn (Alemanha)
Físico Teórico - Termodinâmica
1.- A energia do Universo é constante.
2.- A entropia do Universo tende a uma valor máximo.
Entropia
A quantificação da 2a Lei
Apresentou em 1865 a sua versão para as
1a e 2a Leis da Termodinâmica.
38. 1 - Σ(δQ/T)AB = Q1/T1 (isotérmico, T1 = cte)
2 - Σ(δQ/T)BC = 0 (adiabático, Q = 0)
3 - Σ(δQ/T)CD = -Q2/T2 (isotérmico, T2 = cte)
4 - Σ(δQ/T)DA = 0 (adiabático, Q = 0)
A desigualdade de Clausius Σ(δQ/T) no Ciclo de Carnot
No ciclo de Carnot os processos são reversíveis
Σ(δQ/T)rev = 0
Σ(δQ/T)ABCDA = Q1/T1 - Q2/T2 = 0 → Q2/Q1 = T2/T1
39. No ciclo A1B2A
Σ(δQ/T)A1B2A =Σ(δQ/T)A1B + Σ(δQ/T)B2A = 0 (I)
No ciclo A1B3A
Σ(δQ/T)A1B3A =Σ(δQ/T)A1B + Σ(δQ/T)B3A = 0 (II)
Subtraindo-se (II) de (I) tem-se
Σ(δQ/T)B2A = Σ(δQ/T)B3A
Em outras "trajetórias"4, 5,... reversíveis entre A e B,
o resultado seria
Σ(δQ/T)B2A = Σ(δQ/T)B3A = Σ(δQ/T)B4A = Σ(δQ/T)B5A = ...
∆S = Σ(δQ/T)rev SB –SA = Σ(δQ/T)rev
Existe uma “variável de estado”, além do V, P, T e U, que caracteriza cada estado
térmico de um sistema termodinâmico:
é a Entropia (símbolo: S)
Entropia, uma variável de estado
41. ∆Ssist + ∆Sviz ≥ dQ(1/T - 1/To)
Processos reversíveis: ∆Ssist + ∆Sviz = 0
Processos irreversíveis: ∆Ssist + ∆Sviz > 0
"Em qualquer processo
natural a entropia do Universo
nunca diminui"
∆S sist ≥ dQ/T
∆S viz = - dQ/To
∆Ssist + ∆Sviz ≥ dQ/T - dQ/To
∆Ssist + ∆Sviz ≥ 0 (1/T - 1/To) > 0
Outra forma de se expressar a 2a Lei
Princípio do aumento de entropia
42. Quando um corpo recebe calor a
sua entropia aumenta.
∆S = QT 0
Aumenta a EC e/ou a
agitação molecular
Aumenta a “desordem”
A entropia é a medida da desordem
Entropia e a desordem
ΔS = Q/T < 0 → a “desordem” diminui.
43. Ordem e Energia - Sistemas Biológicos
Entropia
2a Lei
Evolução
natural
Ordem → Desordem
Como os sistemas biológicos se desenvolvem e mantém alto grau de ordem?
É uma violação da 2a Lei?
Ordem pode ser obtida as
custas de energia
A fotosíntese converte energia solar em
energia potencial nas moléculas de glucose
com de alta ordem de organização.
Nos animais
Celulas – Mitocondria
armazenam moléculas de açucar para
formar moléculas altamente ordenadas
e estruturadass.