TERMODINÂMICA
por CAPITÃO SILVIO SANTOS
1. Primeira Lei da Termodinâmica
1.1. "A Primeira Lei da Termodinâmica é uma aplicação do princípio da conservação da energia para os sistemas termodinâmicos. De acordo com essa lei, a energia não é destruída ou criada, mas transformada. A variação da energia interna de um sistema termodinâmico equivale à diferença entre quantidade de calor absorvido pelo sistema e o trabalho por ele realizado.
2. Processos de Propagação de Calor
2.1. Condução
2.1.1. Transferência de calor através de um material sólido devido à vibração das partículas.
2.2. Convecção
2.2.1. Transferência de calor em fluidos (líquidos e gases) devido ao movimento das massas fluidas.
2.3. Radiação
2.3.1. Transferência de calor através de ondas eletromagnéticas, sem necessidade de meio material.
3. Diferença de Calor e Temperatura
3.1. Calor: Energia transferida devido a diferença de temperatura entre dois corpos.
3.2. Temperatura: Medida da energia cinética média das particulas de um corpo.
4. Transformações Gasosas
4.1. Isobáricas: Processo onde a pressão do gás permanece constante enquanto o volume e a temperatura podem variar.
4.2. Isotérmicas: Processo onde o volume do gás permanece constante enquanto a pressão e a temperatura podem variar.
4.3. Isovolumétricas: Processo onde a temperatura do gás permanece constante enquanto a pressão e o volume podem variar.
5. Mudanças de fase
5.1. Fusão
5.1.1. Transição do estado sólido para o estado líquido.
5.2. Vaporização
5.2.1. Transição do estado líquido para o estado gasoso.
5.3. Sublimação
5.3.1. Transição direta do estado sólido para o estado gasoso.
5.4. Condensação
5.4.1. Transição do estado gasoso para o estado líquido.
5.5. Solidificação
5.5.1. Transição do estado líquido para o estado sólido.
6. Dilatação Térmica dos Sólidos
6.1. Dilatação Linear é o aumento de volume que acontece em apenas uma dimensão, no seu comprimento. É um processo exclusivo dos materiais sólidos submetidos a aquecimento térmico.
6.2. Dilatação Volumétrica é o aumento de um corpo submetido a aquecimento térmico que ocorre em três dimensões - altura, comprimento e largura. Quando aquecidos, os átomos que constituem os corpos se agitam, de modo que aumentam o espaço ocupado entre eles e, assim, os corpo se dilatam, ou incham.
6.3. Dilatação superficial é o aumento de um corpo em duas dimensões — comprimento e largura. Esse processo decorre da exposição do corpo ao calor, fazendo com que os átomos e moléculas se agitem, aumentando a distância entre eles, ou seja, dilatando.
7. Trabalho, Calor e Energia Interna
7.1. O trabalho termodinâmico é a troca de energia entre dois sistemas termodinâmicos em razão da movimentação de suas fronteiras. Por exemplo: quando se aquece um gás no interior do êmbolo de uma seringa, em certo momento, a pressão exercida pelo gás é suficientemente grande para empurrar o êmbolo.
7.2. Calor é a transferência de energia entre corpos devido à diferença de temperatura entre eles. A transferência de calor cessa quando ambos os corpos atingem a mesma temperatura, situação esta chamada de equilíbrio térmico.
7.3. Energia interna é a soma das energias cinética e potencial das particulas de um sistema.
8. Lei Zero da Termodinâmica
8.1. A lei zero da Termodinâmica diz que se dois corpos que apresentam a mesma temperatura, estão em contato com um terceiro corpo, então todos terão a mesma temperatura e não haverá troca de calor entre eles, caracterizando o equilíbrio térmico.
9. Escalas Termométricas
9.1. Celsius: A escala Celsius (unidade °C), também conhecida como a escala centígrada, é uma escala termométrica do sistema métrico usada na maioria dos países do mundo. Teve origem a partir do modelo proposto pelo astrônomo sueco Anders Celsius (1701-1744).
9.2. Fahrenheit: Fahrenheit é uma escala de temperatura proposta por Daniel Gabriel Fahrenheit em 1724. Sua unidade é o grau Fahrenheit (símbolo: °F). Nesta escala, o ponto de fusão da água é de 32 °F e o ponto de ebulição é de 212 °F. Uma diferença de 1,8 °F é igual a uma diferença de 1 °C.[1]
9.3. Kelvin: (símbolo: K) é a unidade de base do Sistema Internacional de Unidades (SI) para a grandeza temperatura termodinâmica. O kelvin é a fração 1/273,16 da temperatura termodinâmica do ponto triplo da água, ou seja, é definido de tal modo que o ponto triplo da água é exatamente 273,16 K.
10. Gases Ideais
10.1. Modelo teórico de gás que obedece exatamente à equação de estado dos gases ideais (PV=nRT), onde as moléculas não interagem entre si além de colisões elásticas e ocupam volume desprezível.