O que é termodinâmica? Exemplifique trabalho e energia interna e transformações cíclicas.
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Resposta:
A termodinâmica é a área da física cuja função é o estudo das energias envolvidas (trabalho) com o processo de calor. Compreendendo a respeito da circulação de energia, que pode dar como efeito aos objetos estudados a mudança de temperatura, pressão, massa, densidade, etc.
O trabalho, na física, é definido como um consequente deslocamento gerado por uma força. Medido em joules, possui valor equivalente ao de energia e pode ser aplicado a diversas áreas da física. Em termodinâmica, temos o exemplo de um motor de carro, cuja queima de combustível gera, no final do processo, movimento, ou seja, há a realização de trabalho.
Sendo aplicada para gases, a energia interna compreende na soma de todas as energias (potencial e cinética) das partículas que fazem parte de um gás. Considerando um gás ideal, a energia interna valerá de acordo com sua temperatura e o número de mols.
Quando a variação de energia interna é igualada a zero, não necessariamente significa que não houve transformações gasosas, pode-se também considerar que houve uma transformação cíclica, isto é ocorreram transformações gasosas que ao final do processo retornam ao seu estado inicial de temperatura, pressão e volume. Porém ao final do processo, o trabalho será diferente de zero, sendo a soma dos trabalhos realizados em cada etapa do ciclo.
Portanto, considerando o exemplo do carro anteriormente citado, pode-se concluir que a variação de energia interna e a realização de trabalho que gera um movimento, é uma transformação do calor fornecido ao sistema pela queima de combustível.