Obra: Curso de termodinâmica/Primeira lei
Matéria: Física
primeira lei da da termodinâmica primeira lei trabalho entalpia calorífica perfeitos termoquímica metabolismo as observações experimentais sobre energia foram resumidas em três leis ou princípios cuja aplicação permite definir estado de equilíbrio de uma de explicar tendência evoluir espontaneamente para seu estado de equilíbrio energia capacidade de executar um trabalho ou de produzir calor assim um sistema que possui uma energia elevada pode executar uma grande quantidade de trabalho sobre seu redor ou lhe dar uma grande quantidade de calor trabalho energia gasta durante deslocamento de uma força por exemplo deslocar um objeto num campo de gravidade necessita energia precisa fornecer trabalho para levantar uma valise trabalho trocado da pessoa que levante valise para valise calor energia que verte dos objetos quentes para os objetos frios por exemplo uma bebida temperatura ambiente depois deixada numa geladeira esfria dando calor seu ambiente energia da bebida então diminuiu pode se dizer também que trabalho resulta de ou vai provocar um movimento organizado enquanto calor resulta de ou vai provocar um movimento caótico para caracterizar mudanças trocas de energia há estas definições sistema objeto do estudo meio de reação uma quantidade de um corpo puro um ser vivo etc seu meio externo resto do universo que poderá ser limitado ao meio ambiente próximo fronteira entre sistema meio externo suas propriedades irão determinar quais trocas podem existir entre sistema meio externo sistema fechado fronteira não permite troca de matéria sistema aberto trocas de matéria são possíveis entre sistema meio externo pode ser por exemplo um ser vivo sistema que se alimenta no seu meio externo sistema isolado nenhuma troca de matéria ou energia entre sistema meio externa bomba calorimétrica processos adiabáticos nenhuma troca de calor entre sistema meio externo um processo ou transformação qualquer isotermico quando conduzido temperatura constante isobárico quando conduzido pressão constante isocórico quando conduzido volume constante diz se que um processo reversível quando sistema está qualquer momento em equilíbrio durante andamento do mesmo primeira lei da termodinâmica no decorrer de múltiplas experiências científicas uma observação sobre energia sempre foi verificada trate se de uma lei do mesmo valor que lei de gravitação universal primeira lei da termodinâmica que pode ser expressa de diversas maneiras por exemplo energia do universo constante ou ainda no decorrer de um processo qualquer energia pode se transformar mas não pode ser criada nem destruída como universo sistema meio externo primeira lei pode ser escrita que podemos expressar por em conseqüência qualquer mudança de energia de um sistema acompanhada por uma variação de um mesmo valor absoluto mas de sinal oposto na energia do meio externo qualquer mudança de energia do sistema que designaremos por partir de agora resultado de trocas de energia com meio externo que dado para um foi dado pelo o
por partir de agora resultado de trocas de energia com meio externo que dado para um foi dado pelo outro poderemos calcular adicionando todos as trocas entre sistema meio externo por causa da primeira lei energia do sistema uma função de estado quer dizer uma função cujo valor depende só do estado atual cuja diferencial total exata cujas mudanças de durante uma transformação qualquer não depende do caminho utilizado em efeito vamos supor contrário se dependesse do caminho utilizado poderíamos construir um caminho cíclico quer dizer uma successão de transformações que levaria finalmente ao estado inicial para aqueles mudança de energia não seria nula poderíamos criar energia que todas as observações feitas ate hoje indicam como impossível cuidado calor trabalho não são funções de estado visto que primeira lei se aplica energia soma de todas trocas de energia se um sistema se transforma do estado inicial para sistema final por dois caminhos diferentes temos por conseqüência temos também porém mesmo se soma das trocas mesma qualquer seja caminho utilizado podemos muito bem ter exemplos de funções de estado temperatura volume molar ponto de ebulição relação de um composto idade de uma pessoa são exemplos de função de estado que dependem somente do estado presente não da história do sistema exemplos de grandezas que não são funções de estado tamanho das partículas num precipitado idade de uma pessoa que se deslocou uma velocidade próxima da velocidade da luz função abaixo calcula variação da energia interna de um sistema quantidade de calor recebido pelo sistema trabalho realizado pelo sistema negativo significa que sistema perdeu calor negativo significa que foi realizado um trabalho sobre sistema