Termodinâmica.
Transformação de energia

Energia térmica I combustão.
Efeitos da termodinâmica

Entropia

Propriedades termodinâmicas

Propriedades termodinâmicas

Uma propriedade termodinâmica é uma característica ou característica que permite mudanças na substância de trabalho, ou seja, mudanças na energia.

As propriedades termodinâmicas podem ser classificadas como intensivas e extensas. Intensivos são aqueles que não dependem da quantidade de matéria no sistema (pressão, temperatura, composição). Os extensos dependem do tamanho do sistema (massa, volume).

Variáveis ​​termodinâmicas

Variáveis ​​termodinâmicas são as quantidades que consideramos necessárias ou convenientes para especificar para fornecer uma descrição macroscópica do sistema. A maioria dessas magnitudes vem de outros ramos da física.

Uma variável termodinâmica é uma magnitude física macroscópica que caracteriza o estado de um sistema em equilíbrio. Então, por um certo número de variáveis ​​de estado, o estado de um sistema termodinâmico de equilíbrio pode ser definido. Em geral, os sistemas fora de equilíbrio não podem ser representados por um número finito de graus de liberdade, e sua descrição é muito mais complexa.

O valor de uma função de estado depende apenas do estado termodinâmico atual do sistema, independentemente de como ele chegou a ele. Isso significa que se, a qualquer momento, tivermos dois sistemas termodinâmicos em equilíbrio com n graus de liberdade e medirmos o mesmo valor de n funções independentes de estado, qualquer outra função de estado terá o mesmo valor em ambos os sistemas, independentemente do valor das variáveis ​​termodinâmicas em momentos anteriores.

Propriedades termodinâmicas intensivas

Propriedades intensivas são dependentes da massa, são características do sistema. Os intensivos não dependem do tamanho do sistema. Se um sistema é dividido em duas partes, uma propriedade intensiva mantém o mesmo valor em cada parte. Por exemplo, a densidade da água é a mesma se estiver concentrada em um litro do que em um tanque enorme.

Dentro desse conjunto de propriedades, você tem todos os valores específicos, como energia interna específica, entalpia específica, entropia específica, temperatura, pressão, volume específico etc.

Aqui está uma breve descrição de alguns deles:

  • Densidade: densidade é a razão entre a massa que ocupa um volume total ou, em outras palavras, a massa por unidade de volume.
  • Volume específico: o volume específico é a relação que existe entre o volume total ocupado por uma massa. Também pode ser definido como o volume por unidade de massa.
  • Peso específico. O peso específico é definido como a relação entre o peso do corpo e o volume total que ele ocupa.
  • Pressão Pressão é a força exercida por um corpo por unidade de área.
  • Temperatura Temperatura é o estado térmico de uma substância considerada transmissora de calor. A temperatura pode ser expressa em diferentes escalas: graus Celsius, graus Fahrenheit, Kelvin ou Rankine.

Propriedades termodinâmicas extensas

Propriedades extensas não dependem da massa, mas dependem do tamanho do sistema. Portanto, quando diferentes partes de um todo se juntam, um valor total é obtido. Se um sistema for composto de subsistemas diferentes, o valor da propriedade extensiva para o sistema total será a soma do valor dos diferentes subsistemas.

Propriedades extensivas tornam-se intensivas se forem expressas por unidade de massa (propriedade específica), mols (propriedade molar) ou volume (densidade da propriedade).

Entre esse grupo de propriedades, existem valores totais, como energias totais, volume, peso, quantidade de substância, etc.

A seguir, descrevemos algumas propriedades termodinâmicas extensas:

Calor

O calor na termodinâmica é considerado a energia que flui quando duas substâncias que estão em temperaturas diferentes entram em contato. O calor sempre flui do corpo quente para o corpo frio.

Por convenção, o calor que sai de um sistema tem um sinal negativo; enquanto o calor que entra no sistema tem um sinal positivo.

A temperatura é uma propriedade intensiva, enquanto o calor é uma propriedade extensa. O calor, por sua vez, não é uma função de estado, pois depende do caminho percorrido.

As unidades para expressar calor são as unidades de energia, as mais comuns são julho (J) e calorias (limão).

Trabalho

O trabalho em termodinâmica sempre representa uma troca de energia entre um sistema e seu ambiente.

Por convenção, o trabalho realizado pelo ambiente no sistema tem um sinal positivo; enquanto se o sistema que executa trabalho no ambiente tiver um sinal negativo.

O trabalho não é uma função do estado, depende do caminho percorrido.

As unidades para expressar um trabalho são as de energia, as mais comuns são julho (J) e calorias (limão).

Energia interna

A energia interna de um sistema termodinâmico é a soma de todas as energias do sistema (energia cinética, energia térmica, energia potencial etc.). Alguns autores o representam com a letra U.

Energia interna é um tipo de energia que não pode ser determinado, absolutamente, portanto, o que é medido é a variação da energia interna do sistema.

A energia interna é uma propriedade termodinâmica extensiva que depende da quantidade e qualidade da matéria. Por sua vez, a energia interna é uma função do estado, não depende do caminho percorrido.

 

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Última revisão: 17 de abril de 2019