Física 10.ºAno

Conclusão:
Física 10.ºano

3.5 Variação de entalpia mássica de fusão e vaporização
3.6 Primeira Lei da Termodinâmica
3.7 Segunda Lei da Termodinâmica

Variação de entalpia mássica de fusão e vaporização

Durante uma mudança de estado físico a temperatura de uma substância pura mantém-se constante, sendo a energia que é necessário fornecer à substância na transição de fase tanto maior quanto maior a sua massa e quanto maior a variação de entalpia mássica da mudança de estado.
E=m ΔH

Poll

Qual o significado da grandeza variação de entalpia mássica?

• Indica a E que é necessária fornecer à unidade de massa de uma substância para mudar de estado físico.

• Indica a E que é necessária fornecer à unidade de massa de uma substância para provocar uma determinada variação de temperatura.

Multiple Choice

A ΔH_fusão para a água apresenta o valor de 3,33x10⁵ J kg^-1. Qual o significado deste valor?

• Para vaporizar 1 kg de água a 0°C é necessário fornecer 3,33x10⁵ J de energia.

• Para solidificar 1 kg de água a 0°C é necessário fornecer 3,33x10⁵ J de energia.

• A energia envolvida na vaporização de 1 kg da água.

• Para fundir 1 kg de água a 0°C é necessário fornecer 3,33x10⁵ J de energia.

Open Ended

A um bloco de gelo com 100,0 g, à temperatura de - 5,0 ºC, forneceu-se 50,0 kJ de energia.

Sabendo que a capacidade térmica mássica do gelo é 2,09x10³ J kg^-1 K^-1 e que a variação de entalpia mássica de fusão do gelo é 333 kJ kg^-1, qual seria a temperatura final do sistema, considerando que não houve transferência de energia com o exterior?

Num dado estado físico, a transferência de energia conduz a uma variação da energia cinética interna, o que se traduz numa variação da temperatura.
Durante as transferências de estado físico, a temperatura mantém-se constante, mas a transferência de energia não cessa, conduz a uma variação da energia potencial interna.

Analisando o gráfico...

​Os valores de variação de entalpia mássica de fusão e de vaporização para uma dada substância são simétricos, respetivamente, dos valores de solidificação e condensação.

Valores de variação de entalpia mássica da água:
ΔH_fusão= 3,33 x 10⁵ J kg^-1
ΔH_{solidificação}= - 3,33 x 10⁵ J kg^-1

ΔH_{vaporização}= 2,26 x 10⁶ J kg^-1
ΔH_{condensação}= - 2,26 x 10⁶ J kg^-1

Multiple Choice

A energia recebida pela água na fase de fusão é __.

• negativa.

• positiva.

• zero.

• elevada.

A 1.ª Lei da Termodinâmica diz que a energia se conserva, devendo-se a variação da energia interna de um sistema (ΔU) às transferências de energia sob a forma de calor e/ou trabalho para o sistema.

​3.6 Primeira Lei da Termodinâmica

Multiple Choice

A energia interna de um sistema diminuiu 6,0 kJ, quando o sistema cedeu 4,0 kJ de energia como calor. Pode concluir-se que a energia transferida como trabalho foi ...

• 10,0 kJ no sentido do sistema para o exterior.

• 10,0 kJ no sentido do exterior para o sistema.

• 2,0 kJ no sentido do sistema para o exterior.

• 2,0 kJ no sentido do exterior para o sistema.

Assim sendo, de acordo com a 2.ª Lei da Termodinâmica, é impossível construir uma máquina térmica que, operando ciclicamente, realize trabalho convertendo totalmente o calor cedido por uma fonte “quente” e, como consequência, o rendimento da máquina será inferior a 1 ou 100%.

A 2.ª Lei da Termodinâmica enuncia que processos que ocorrem espontaneamente na natureza levam sempre a uma "degradação" de energia, isto é, a uma diminuição da energia útil do Universo.

3.7 Segunda Lei da Termodinâmica

ENTROPIA (Aumento da Desordem)

Analogia

Os sistemas evoluem espontaneamente no sentido do aumento da entropia.
O vosso quarto tem uma "tendência natural" para a desarrumação (desordem), sendo necessário "gastar energia" para voltar a organizar...

O rendimento (η) para uma máquina térmica é dado pela razão entre a energia sob a forma de trabalho realizado sobre o meio exterior (que corresponde à energia útil) e a energia sob a forma de calor extraída da fonte "quente" (que corresponde à energia fornecida).

Segunda Lei da Termodinâmica

Word Cloud

Observe o esquema seguinte referente a uma máquina térmica.

Qual o seu significado?