Leis da termodinâmica

A Lei Zero da Termodinâmica estabelece:

• A condição para que dois corpos estejam em equilíbrio térmico por meio de um terceiro

• O equilíbrio térmico é alcançado apenas em sistemas isolados.
• A temperatura é irrelevante para o equilíbrio térmico.
• Se dois sistemas estão em equilíbrio térmico, eles não podem interagir.

A Primeira Lei da Termodinâmica é uma aplicação do princípio da:

• equilíbrio térmico
• aumento da temperatura
• conservação da energia
• conservação da massa

• Q é a quantidade de trabalho realizado, τ é calor, e ΔU é a variação de volume.

• Q é calor, τ é trabalho, e ΔU é variação de energia interna.

• Q é calor, τ é entropia, e ΔU é variação de massa.

• Q é trabalho, τ é pressão, e ΔU é variação de energia interna.

Em uma transformação isovolumétrica, temos:

• ΔU = 0

• Q = 0

• O gás sempre resfria.

A máquina térmica de Thomas Savery não foi eficiente porque:

• Ela era muito pesada e difícil de operar.
• Ela utilizava combustível de baixa qualidade.
• Ela funcionava apenas em temperaturas muito altas.
• Ela não gerava pressão suficiente e tinha perdas de calor.

Atletas usam banheiras de gelo pós-treino para recuperação. Qual lei da Termodinâmica explica principalmente a perda de calor do corpo para o gelo?

• 1ª Lei → Redução da energia interna pelo fluxo de calor.

• 2ª Lei → Fluxo espontâneo de calor (corpo → gelo) aumenta entropia.

• Lei Zero → Equilíbrio térmico entre corpo e gelo.

• 3ª Lei → Gelo próximo ao zero absoluto reduz agitação molecular.

A evolução das máquinas térmicas foi fundamental para:

• A invenção da eletricidade.
• O desenvolvimento da agricultura.
• A criação de computadores.
• A Revolução Industrial e a mecanização da produção.

Ao usar um desodorante aerosol, o frasco fica frio. Isso ilustra:

• Transferência de calor por condução com a mão.

• Reação endotérmica entre os componentes químicos.

• Vazamento de gás refrigerante do propulsor.

• Expansão adiabática do gás (queda de temperatura ao expandir rapidamente).

Qual era o objetivo da primeira máquina térmica?

• Produzir energia elétrica a partir de vapor.
• Bombear água das minas de carvão.

• Divertir as pessoas como um experimento curioso.

• Resfriar ambientes utilizando calor.

O engenheiro militar inglês Thomas Savery projetou, em 1698, uma máquina térmica com a finalidade de:

• Gerar eletricidade para fábricas.
• Aquecimento de água para banhos.
• Movimentar navios em alto-mar.
• Bombear água das minas de carvão.