TERMODINÂMICA I
Prof: Liziane Marçal da Silva
3º Engenharia Química –ênfase meio ambiente
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Introdução à Termodinâmica I: Conceitos Básicos, Notas de estudo de Engenharia Química
Os conceitos básicos da termodinâmica, uma ciência que estuda as transformações de energia de quaisquer espécies. A termodinâmica é estudada por engenheiros para entender como sistemas interagem com suas vizinhanças. Neste documento, aprenderá-se sobre os tipos de sistemas, propriedades intensivas e extensivas, escalas de temperaturas e relações de temperatura. Além disso, serão abordadas as grandezas derivadas ou secundárias, como volume, pressão e energia/trabalho.
Tipologia: Notas de estudo
2013
1 / 33
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TERMODINÂMICA I
Prof: Liziane Marçal da Silva
3º Engenharia Química – ênfase meio ambiente
O QUE É???
“Ciência que trata das transformações de energia de quaisquer espécies”
Na produção de energia...
Nas tecnologias…
No seu carro…
E também… no corpo humano…
Para a engenharia - Interesse está no estudo de sistemas e como eles interagem com suas vizinhanças.
Sistema
Fronteira
Vizinhança
UNIVERSO
TIPOS DE SISTEMAS:
Aberto – “Troca energia e matéria com o meio externo”
Fechado – “Troca energia, mas não troca matéria”
Isolado (Adiabático)– “A fronteira do sistema é totalmente impermeável à energia e à matéria.”
PROPRIEDADES INTENSIVAS:
Só se definem em sistemas, em equilíbrio, i.e., quando o seu valor é o mesmo em todos os pontos do sistema.
É a que independe da quantidade de massa em estudo
- Ex.: temperatura, pressão, densidade
OBS.: Uma propriedade extensiva vira intensiva, quando expressa por unidade de massa
PROPRIEDADES EXTENSIVAS:
Podem ser transferidas entre sistemas termodinâmicos
É a que depende da quantidade de massa em estudo
- Ex.: Entalpia, energia interna, volume, entropia
ESCALAS DE TEMPERATURAS
Ponto de fusão
Ponto de ebulição
Zero Absoluto
T ( oC ) T K ( ) 273,
T ( oR ) 1,8 T K ( )
T ( o^ F ) T ( oR ) 459,
T ( o^ F ) 1,8 T ( oC ) 32
Escala Rankine
Escala Fahrenheit
Escala Celsius
RELAÇÕES DE TEMPERATURA
TIPO DE TRANSFORMAÇÕES OCORRIDAS:
Transformação isobárica : ocorre à pressão constante,
Transformação isotérmica : ocorre à temperatura constante,
Transformação isocórica ou isovolumétrica : ocorre à volume constante
Transformação adiabática : o gás não troca calor com o meio externo,
TRABALHO
Força atua ao longo de uma distância
Associado a variação de volume, tem-se:
d W = F.dL
dW = P.dV (^) W = (^) ∫ P.dV
V 2 V 1 W = P.(V 2 -V 1 )