Termodinâmica

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Termodinâmica: O Estudo da Energia e suas
Transformações
Introdução à Termodinâmica
A termodinâmica é a área da física que estuda as relações entre calor, trabalho e energia
em sistemas macroscópicos. Ela se concentra nas propriedades dos sistemas em equilíbrio
termodinâmico e nas transformações que ocorrem quando esses sistemas trocam calor e
realizam trabalho.
Conceitos Fundamentais:
● Sistema termodinâmico: Região do espaço delimitada para estudo, separada do
meio externo por uma fronteira.
● Calor: Energia térmica em trânsito, que flui de um corpo para outro em virtude de
uma diferença de temperatura.
● Trabalho: Energia transferida entre um sistema e sua vizinhança devido a uma força
externa.
● Primeira Lei da Termodinâmica: A variação da energia interna de um sistema é
igual à soma do calor fornecido ao sistema e do trabalho realizado sobre o sistema.
● Segunda Lei da Termodinâmica: O calor não flui espontaneamente de um corpo
frio para um corpo quente.
Exercícios de Termodinâmica
1. A primeira lei da termodinâmica é uma expressão da lei de: a) Conservação da
massa. b) Conservação da energia. c) Ação e reação. d) Gravitação universal.
2. Um gás ideal sofre uma expansão isotérmica. O trabalho realizado pelo gás é:
a) Positivo. b) Negativo. c) Zero. d) Indeterminado.
3. Uma máquina térmica ideal opera entre duas fontes térmicas a temperaturas
de 400 K e 300 K. Qual o rendimento máximo dessa máquina? a) 10% b) 25% c)
33,3% d) 50%
4. Um gás ideal recebe 100 J de calor e realiza um trabalho de 50 J. Qual a
variação da energia interna do gás? a) 50 J b) 100 J c) 150 J d) 0 J
5. A entropia de um sistema isolado: a) Sempre aumenta. b) Sempre diminui. c)
Permanece constante. d) Pode aumentar ou diminuir, dependendo do processo.
Gabarito
1. b) Conservação da energia.
2. a) Positivo. (Em uma expansão, o gás realiza trabalho sobre o meio externo.)
3. b) 25% (Rendimento máximo = 1 - Tf/Tc)
4. a) 50 J (ΔU = Q - W)
5. a) Sempre aumenta. (Segunda Lei da Termodinâmica)