Explique a primeira lei da termodinâmica através de um exemplo da vida real utilizando a fórmula.
Soluções para a tarefa
Resposta:
A Primeira Lei da Termodinâmica é uma consequência direta do princípio de conservação da energia. De acordo com esse princípio, a energia total de um sistema sempre se mantém constante, já que ela não é perdida, mas sim, transformada.
No âmbito da Termodinâmica, utilizam-se noções mais específicas e menos genéricas que aquelas usadas no princípio da conservação da energia. Na Primeira Lei da Termodinâmica, usamos conceitos como energia interna, calor e trabalho, que são pertinentes ao âmbito das máquinas térmicas (aplicações tecnológicas de fundamental importância para a Termodinâmica).
As máquinas a vapor funcionam de acordo com a Primeira Lei da Termodinâmica.
Imagine uma máquina movida a vapor, quando o fluido de trabalho dessa máquina (o vapor d'água) recebe calor de uma fonte externa, duas conversões de energia são possíveis: o vapor pode ter a sua temperatura acrescida em alguns graus ou, ainda, pode expandir-se e mover os pistões dessa máquina, realizando, assim, certa quantidade de trabalho.
“A variação da energia interna de um sistema termodinâmico corresponde à diferença entre a quantidade de calor por ele absorvida e a quantidade de trabalho que esse sistema realiza.”
Fórmula da Primeira Lei da Termodinâmica
A fórmula usada para descrever matematicamente a Primeira Lei da Termodinâmica é mostrada a seguir:
ΔU – variação de energia interna (cal ou J)
Q – calor (cal ou J)
τ – trabalho (cal ou J)
Para usarmos essa fórmula, precisamos nos atentar para algumas regras de sinais:
ΔU – será positivo, se a temperatura do sistema aumentar;
ΔU – será negativo, se a temperatura do sistema diminuir;
Q – será positivo, se o sistema absorver calor do meio externo;
Q – será negativo, se o sistema ceder calor ao meio externo;
τ – será positivo, se o sistema se expandir, realizando trabalho sobre o meio externo;
τ – será negativo, se o sistema se contrair, recebendo trabalho do meio externo.
Resposta:
A Primeira Lei da Termodinâmica é uma aplicação do princípio da conservação da energia para os sistemas termodinâmicos. De acordo com essa lei, a variação da energia interna de um sistema termodinâmico equivale à diferença entre quantidade de calor absorvido pelo sistema e o trabalho por ele realizado
Explicação passo a passo: