Sabemos que a primeira lei da termodinâmica é um enunciado do princípio da conservação de energia, que estabelece que a quantidade total de energia em um sistema isolado permanece constante. Lei da Termodinâmica Chamamos de 1ª Lei da Termodinâmica o princípio da conservação de energia aplicada à termodinâmica, o que torna possível prever o comportamento de um sistema gasoso ao sofrer uma transformação termodinâmica. E a terceira lei aponta limitações para a obtenção do zero absoluto de temperatura. Deste fato surge o primeiro enunciado da segunda lei da termodinâmica. A variação da energia, E, contida em um sistema é encontrada através da diferença entre a quantidade de calor, Q, e o trabalho, W, durante a transformação.
A máquina não contraria a primeira lei da Termodinâmica (conservação da energia), pois está transformando integralmente a energia recebida em trabalho, mas contraria a segunda lei da. Até agora sabemos que um sistema tem uma energia interna, representada por U, que mede a capacidade desse corpo de ceder calor e realizar trabalho. Ou seja, podemos fazer variar essa energia interna de duas formas: com calor e com trabalho.
Esse princípio de conservação afirma que a soma algébrica de toda energia que cruza a fronteira do sistema deve ser igual à variação na energia do sistema. Se você está vendo esta mensagem, significa que estamos tendo problemas para carregar recursos externos em nosso website. A segunda lei da Termodinâmica pode ser enunciada da seguinte maneira ( enunciado de Kelvin): É impossível realizar um processo cujo único efeito seja a produção de trabalho às custas da energia na forma de calor retirada de uma única fonte térmica. Note que a expressão único efeito significa que o processo deve ser cíclico.
Ciclo de Carnot Para que a energia não esteja sempre a aumentar (imaginemos no caso de uma máquina), é preciso que em determinado momento ela volte ao seu estado inicial e reinicie o processo. Ou seja: a energia não pode ser criada nem destruída, sendo constante. Porém, a energia pode ser transformada. E aí que vem o desafio: o que acontece com um gás quando ele recebe calor? Obviamente ele esquenta, certo?
Ao referirmos à primeira lei da termodinâmica podemos dizer que ela nada mais é do que a lei da conservação da energia, ou seja, em um processo termodinâmica, a energia total de um sistema se conserva. A primeira lei termodinâmica faz o equilíbrio térmico. Agora que você entendeu como funciona a primeira lei da termodinâmica, vamos ver sobre a segunda lei da termodinâmica. A temperatura vai depender da conduta térmica que eles apresentam. A lei que afirma que a entropia cresce — a segunda lei da termodinâmica tem, segundo o meu pensamento, a posição suprema entre as leis da natureza.
Se alguém insistir que a sua teoria preferida do Universo está em desacordo com as equações de Maxwell — então tanto pior para as equações de Maxwell. Ele está intimamente relacionado à lei da conservação da energia. Refrigeradores comuns eat and Thermodynamics, Zemansky. Sabemos que, se um sistema se encontra isolado, a quantidade de energia total deste não varia. Terceira Lei da Termodinâmica A Terceira Lei da Termodinâmica surge como uma tentativa de estabelecer um ponto de referência absoluto que determine a entropia.
Enquanto a primeira lei da termodinâmica diz respeito à conservação de energia, a segunda lei diz respeito à transformação e transferência da energia em forma de calor. A segunda lei da termodinâmica foi desenvolvida a partir de dois enunciados diferentes, elaborados por cientistas. Basicamente a primeira lei nos afirma que a energia desse sistema é conservada quando analisada somente entre estados de equilíbrio. E existe a famigerada Segunda Lei da Termodinâmica, que iremos discutir daqui em diante.
Enunciado da segunda lei da termodinâmica. Nela observamos a equivalência entre trabalho e calor. Este princípio pode ser enunciado a partir do conceito de energia interna. Ele desenvolveu uma experiência que se tornou famosa por determinar a quantidade de trabalho necessária para elevar de um grau Celsius a temperatura de um grama de água.
Leis da Termodinâmica mais conhecida. Foi desenvolvida por James P. Joule , afirma que é possível elevar a temperatura de um sistema pela adição de calor (energia térmica), mas também efetuando-se trabalho sobre ele. Um outro enunciado da primeira lei da termodinâmica, também famoso, é o seguinte: em um sistema isolado, a energia permanece constante. Embora a energia assuma várias formas, a quantidade total de energia é constante e, quando a energia desaparece em uma forma, aparece simultaneamente em outras formas.
Esse fato nos leva a determinação da primeira lei da termodinâmica Para qualquer processo em que se acrescenta calor a um sistema e trabalho é realizado, a energia resultante transferida, , é igual à variação de energia interna do sistema. Mas o calor só flui espontaneamente do quente para o frio. O princípio da conservação da energia baseia-se no fato de que a energia não é criada e nem destruída, mas sim transformada.
Exercícios de Segunda Lei da Termodinâmica 1. O 2° princípio da Termodinâmica pode ser enunciado da seguinte forma: É impossível construir uma máquina térmica operando em ciclos, cujo único efeito seja retirar calor de uma fonte e convertê-lo integralmente em trabalho. As máquinas frigoríficas não contrariam o enunciado da segunda lei da Termodinâmica, que a referida passagem não é espontânea, ocorrendo à custa de um trabalho externo. No refrigerador das geladeiras comuns existe um líquido refrigerante (freon, tetrafluoretano, etc,), que, ao sofrer expansão passa do estado líquido ao estado gasoso.
Solução: Como o problema envolve relações entre formas de energia (pois o enunciado pede trabalho e calor), será inevitável o envolvimento com a equação da Primeira Lei da Termodinâmica. Pela ausência de dados relativos a velocidade e cotas, poderemos desprezar as eventuais contribuições das energias cinética e potencial.