Omines Cursibus Processos Termodinâmicos 1 2012 • Filofima.com.br Termodinâmica Primeira Lei da Termodinâmica: Uif = Qif – if Equação de Estado dos Gases Ideais (Clapeyron): P·V = n·R·T Constante dos Gases Ideais: Tipo de Gás “ideal” Monoatômico (He, Ne, Xe, …) Diatômico (H2, O2, N2, CO, …) Poliatômico (CO2, H2O, NH3, …) h 0 2 3 Calor Específico Molar: a Volume Constante, , a Pressão Constante, . Relação de Mayer: cP – cV = R Expoente de Poisson: Processo Termodinâmico (de i para f) Propriedade Equação Característica (estados i e f) Calor (Qif) Trabalho (if) Isométrico V = 0 n · cV · (Tf – Ti) 0 Isobárico P = 0 n · cP · (Tf – Ti) Pi · (Vf – Vi) Isotérmico T = 0 Adiabático Q = 0 0 Propriedade de um processo termodinâmico cíclico: Uciclo = 0 Eficiência de uma máquina em um ciclo, , é dada pela razão entre a soma dos trabalhos realizados em um ciclo e a soma dos respectivos calores absorvidos (Qif > 0), ou seja . (Notar que 0 < < 1). Dicas para resolução de problemas: 1) Montar a tabela de estados (equação característica). 2) Calcular a quantidade de moles no sistema: , onde P, V e T pertencem ao mesmo estado. 3) Identificar o gás (h) e calcular cV, cP, . 4) Montar a tabela de processos termodinâmicos (equações de Calor, de Trabalho e a Energia Interna). 5) Calcular a eficiência da máquina, . Exemplo de um ciclo com 4 etapas [cada etapa tem estado i (inicial) e f (final)], P V T Processo (i f) Tipo Calor (Qif) Trabalho (if) Energia Interna (Uif) 1 1 2 ? Q12 12 Q12 – 12 2 2 3 ? Q23 23 Q23 – 23 3 3 4 ? Q34 34 Q34 – 34 4 4 1 ? Q41 41 Q41 – 41 Soma Qciclo ciclo 0 Unidades de medida: 1 atm = 101.325 Pa 10 5 Pa • 1 = 10 –3 m 3 • 1 = 100 J Referências bibliográficas: [1] Arduino Francesco Lauricella et al. Eletricidade Básica e Fundamentos de Termodinâmica (Teoria). São Bernardo do Campo: Kaizen. 2012. [2] Alonso, Finn. Fundamental University Physics. Vol.III. Massachusetts: Addison-Wesley, 1968. [3] Halliday, Resnick. Fundamentos de Física. Vol. 2. 8ª ed. Rio de Janeiro: LTC, 2008.