Termodinâmica
A termodinâmica é o ramo da física que
estuda as relações entre o calor trocado, representado pela letra Q, e o
trabalho realizado, representado pela letra τ, num determinado processo físico
que envolve a presença de um corpo e/ou sistema e o meio exterior. É através
das variações de temperatura, pressão e volume, que a física busca compreender
o comportamento e as transformações que ocorrem na natureza.
Calor é energia térmica em trânsito, que ocorre em razão das
diferenças de temperatura existentes entre os corpos ou sistemas envolvidos.
Energia é a capacidade que um corpo tem de realizar trabalho.
A termodinâmica tem como principais pontos o estudo de duas leis, que são:
- Primeira Lei da Termodinâmica: essa lei diz que a variação da
energia interna de um sistema pode ser expressa através da diferença entre o
calor trocado com o meio externo e o trabalho realizado por ele durante uma
determinada transformação.
As transformações que são estudadas na primeira lei da termodinâmica são:
Transformação isobárica: ocorre à pressão constante, podendo variar
somente o volume e a temperatura;
Transformação isotérmica: ocorre à temperatura constante, variando
somente as grandezas de pressão e volume;
Transformação isocórica ou isovolumétrica: ocorre à volume constante,
variando somente as grandezas de pressão e temperatura;
Transformação adiabática: é a transformação gasosa na qual o gás não
troca calor com o meio externo, seja porque ele está termicamente isolado ou
porque o processo ocorre de forma tão rápida que o calor trocado é
desprezível.
- Segunda Lei da Termodinâmica: enunciada pelo físico francês Sadi
Carnot, essa lei faz restrições para as transformações realizadas pelas
máquinas térmicas como, por exemplo, o motor de uma geladeira. Seu enunciado,
segundo Carnot, diz que:
Para que um sistema realize conversões de calor em trabalho, ele deve realizar
ciclos entre uma fonte quente e fria, isso de forma contínua. A cada ciclo é
retirada uma quantidade de calor da fonte quente, que é parcialmente convertida
em trabalho e a quantidade de calor restante é rejeitada para a fonte fria.
