Termodinâmica

A ciência da Energia

 – Formas e transformações de

energia

 – Interações entre energia e

matéria

 Energia:  capacidade de

realizar mudanças; capacidade

de realizar trabalho.

  

 Do grego: therme : calor

dynamis: poder, força

Sistemas

Sistemas Isolados: são completamente isolados do

ambiente. Não trocam calor, trabalho ou matéria com as

vizinhanças. São ideais, mas para fins práticos podemos

considerar vários sistemas reais como sendo isolados.

  Sistemas Fechados: trocam energia (calor ou

trabalho) com as vizinhanças, mas não trocam matéria.

Uma estufa é um exemplo de sistema fechado. Um frasco  fechado também.

Sistemas Abertos: trocam energia (calor ou trabalho)

e matéria com as vizinhanças. O oceano é um exemplo de

sistema aberto. Uma reação química em um becker

também.

Escalas de Temperatura

A Escala Celsius

A água é o elemento mais importante para a vida na terra. A escala Celsius possui o ponto zero na temperatura que a água congela e 100 na temperatura que a água ferve. As medidas então são feitas em graus Celsius (°C).

A Escala Fahrenheit

           Daniel Gabriel Fahrenheit escolheu como ponto zero, a temperatura de congelamento de uma mistura de água e sal e o ponto máximo (96) a temperatura de um homem sadio. Desta forma o congelamento da água pura ocorre em 32° Fahrenheit (F) e a ebulição em 212°F.

A Escala Kelvin

  William Tomson (conhecido como Lord Kelvin) estudando o comportamento do gases, descobriu a menor temperatura que um corpo poderia atingir, que seria equivalente a -273°C. A partir daí determinou o ponto zero de sua escala. Criou assim o que chamamos de escala absoluta, pois utiliza um fenômeno universal como referência. Nela a água congela em 273 Kelvin (K) e ferve a 373 K – repare que não utilizamos graus, pois esta é a escala absoluta e não uma comparação entre fenômenos como as outras escalas.

Energia Interna

A energia interna, cujo símbolo é U, define-se como sendo a soma das energias cinéticas dos átomos e moléculas que se encontram no interior de um sistema e das energias potenciais associadas às suas mútuas interações, isto é, é a energia total contida num sistema fechado.

A energia interna de um sistema depende apenas do estado físico deste, pelo que não inclui a energia cinética, a energia potencial, as suas energias nucleares ou outras energias intra-atómicas do próprio sistema, isto é, da fronteira entre o sistema e a sua vizinhança.

A energia interna absoluta de um sistema num dado estado não pode ser medida diretamente. É sim possível observar o seu aumento ou diminuição, dependendo do trabalho que faça ou receba o sistema ou do calor que ganhe ou perca.