Obra: Curso de termodinâmica/Aplicação aos gases perfeitos
Matéria: Física
primeira lei da da termodinâmica primeira lei trabalho entalpia calorífica perfeitos termoquímica metabolismo ao invés dos líquidos dos sólidos volume dos gases varia muito sob efeito de uma mudança de pressão por esta razão utilizamos gases para ilustrar as leis da termodinâmica também máquinas desenvolvidas durante revolução industrial usavam movimentos de gases transformações trabalho calor em sistemas gasosos numa locomotiva vapor por exemplo que estudo da termodinâmica permitiu de entender controlar experiência de joule right deixando um gás se descomprimindo num recipiente vazio não observamos na maioria dos casos mudança de temperatura trabalho executado nulo visto que descompressão se faz contra uma pressão externa nula segundo recipiente vazio como não observamos nenhuma mudança de temperatura do banho expansão se faz sem modificação da energia térmica do sistema em conseqüência energia do gás não muda durante uma descompressão numerosas medições mostraram que verdade nas condições onde gás obedece também lei dos gases perfeitos como não muda quando ou mudam esta experiência mostra que energia de um gás perfeito depende só da temperatura durante qualquer processo isotermo matematicamente resultado de joule se escreve diferencial total exata fica no tocante da energia podemos escrever porém produto pv energia são ambos constantes para um gás perfeito mantido temperatura constante então gás perfeito da mesma maneira gás perfeito em resumo para um gás perfeito qualquer seja processo mesmo se não são constantes relação entre para qualquer gás para um gás perfeito onde representam capacidade calorífica do sistema se anotamos capacidade por mol dos gases gás perfeito dilatação reversível isoterma de um gás perfeito pv são constantes primeira lei se escreve pressão externa aplicada igual pressão de equilíbrio do gás dilatação reversível adiabática de um gás perfeito como não há nenhuma troca de calor com meio ambiente primeira lei se escreve porém para qualquer processo com um gás perfeito temos em conseqüência que fica para um processo reversível integrando entre estado inicial estado final definindo sabendo que para um gás perfeito as relações em cima mostram que dilatação adiabática reversível de um gás perfeito provoca resfriamento do gás por exemplo num diagrama imagem adia gif ou ainda num diagramo três dimensões imagem adia gif dilatação politrópica para que dilatação seja isotérmica preciso que processo ocorra muito devagar de forma que as moléculas do gás tenham tempo para trocar energia entre si com exterior de forma manter temperatura interna constante para que dilatação seja adiabática preciso ao contrário que ela ocorra muito depressa de forma que troca de energia com exterior seja desprezível na prática maioria dos processos ocorre numa velocidade intermediária não se encaixando perfeitamente nem em um caso nem no outro caso esses processos são chamados de politrópicos dilatação politrópica governada pela expressão com para um pro
rocessos são chamados de politrópicos dilatação politrópica governada pela expressão com para um processo isotermo com mudança do número de mols de gás no sistema constante uma reação química isoterma entre gases perfeitos por exemplo relação entre fica se reação química entre gases perfeitos conduzida temperatura pressão constantes mudança de entalpia do sistema igual ao calor se esta reação química entre gases perfeitos conduzida temperatura volume constantes mudança de energia do sistema que igual ao calor estas expressões poderão também ser utilizadas em primeira aproximação quando na reação química temos não só gases perfeitos mas também sólidos líquidos em efeito estes últimos recebem variações de volume que são negligenciáveis em relação mudança de volume de gás poderemos então negligenciar contribuição dos líquidos sólidos sobre termo pv onde representa mudança do número de mols de gás durante reação