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A Lei Zero da Termodinâmica trata das condições para a obtenção do equilíbrio térmico. Dentre essas condições podemos citar a influência dos materiais que tornam a condutividade térmica maior ou menor.

Segundo essa lei, se um corpo A está em equilíbrio térmico em contato com um corpo B e

se esse corpo A está em equilíbrio térmico em contato com um corpo C, logo

B está em equilíbrio térmico em contato com C.

Quando dois corpos com temperaturas diferentes são colocados em contato, aquele que estiver mais quente irá transferir calor para aquele que estiver mais frio. Isso faz com que as temperaturas se igualem chegando ao equilíbrio térmico.

É chamada de lei zero porque o seu entendimento mostrou-se necessário para as primeiras duas leis que já existiam, a primeira e a segunda leis da termodinâmica.

Alunas: Ana Letícia, Maria Clara 3D

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A Primeira Lei da Termodinâmica se relaciona com o princípio da conservação da energia. Isso quer dizer que a energia em um sistema não pode ser destruída nem criada, somente transformada.

A fórmula que representa a primeira lei da termodinâmica é a seguinte:

Q= t + △U

Onde:

Q: quantidade de calor

t : trabalho

△U: variação de energia interna

A quantidade de calor, o trabalho e a variação de energia interna possuem como unidade de medida padrão o Joule (J).

Um exemplo prático da conservação de energia ocorre quando uma pessoa usa uma bomba para encher um objeto inflável, ela está usando força para colocar ar dentro do objeto. Isso significa que a energia cinética é usada para mover o pistão da bomba para baixo.

Vídeo Experimento Termodinâmica: https://youtu.be/bSQOydCO2ZE?si=Kjk2dRKMInV95xvJ

Fonte: https://www.todamateria.com.br/termodinamica/

Illana Joelma Almeida Vieira 3D

Maria Eduarda Passos 3D

Maria Kelry Pereira da Silva 3D

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Comportamento dos Gases

1. Gases Ideais: A equação \(PV = nRT\) relaciona pressão (P), volume (V), número de mols (n), constante dos gases (R) e temperatura (T) em Kelvin.

2. Leis dos Gases:

- Lei de Boyle: \(P_1V_1 = P_2V_2\) (pressão inversamente proporcional ao volume a temperatura constante).

- Lei de Charles: \(\frac{V_1}{T_1} = \frac{V_2}{T_2}\) (volume diretamente proporcional à temperatura a pressão constante).

- Lei de Avogadro: \(V \propto n\) (volume diretamente proporcional ao número de mols a temperatura e pressão constantes).

3. Transformações Gasosas:

- Isotérmica: Temperatura constante.

- Isobárica: Pressão constante.

- Isocórica: Volume constante.

4. Teoria Cinética: Explica que as moléculas de um gás estão em movimento contínuo, e a temperatura está relacionada à energia cinética média das moléculas.

5. Gases Reais: Em altas pressões ou baixas temperaturas, gases reais podem desviar do comportamento ideal, necessitando modelos mais complexos, como a equação de Van der Waals.

Jenifer, Francielly, Guilherme

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3 lei da termonidamica

A terceira lei da termodinâmica foi desenvolvida por Walther Nernst entre 1906 e 1912 e diz que, quando um sistema se aproxima da temperatura do zero absoluto, todos os processos cessam, e a entropia tem um valor mínimo. A lei, portanto, fornece um ponto de referência para a determinação do valor da entropia.

Fórmulas

S=k log W

S- entropia

K- constante em boltzmann

W- número de microestados

•lelycia

•Emilly

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A energia interna de um sistema é uma grandeza física que ajuda a medir como ocorrem as transformações pelas quais um gás passa. Essa grandeza está relacionada com a variação da temperatura e da energia cinética das partículas.

Um gás ideal, formado por apenas um tipo de átomo, possui energia interna diretamente proporcional à temperatura do gás.

Alunos:Alexsander,Gabriel Nascimento,Luiz Gustavo

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A segunda lei da termodinâmica explica como a energia térmica é transferida e como os processos de transferência de energia térmica são irreversíveis. Esta lei indica que o calor é transferido espontaneamente do corpo mais quente para o corpo mais frio, e que todo processo tem perda porque o seu rendimento é sempre inferior a 100%. Por exemplo, se deixar a porta de uma geladeira aberta, a temperatura da cozinha aumentará em vez de diminuir, porque mais calor está sendo introduzido no ambiente pela parte posterior do equipamento (fonte quente) do que sendo removido pela parte da frente (fonte fria).

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Jean Carlos 3°D

Hariel Fernando 3°D

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Um sistema termodinâmico é uma região do espaço ou uma porção de matéria que pode ter as suas grandezas termodinâmicas medidas, como a pressão, o volume e a temperatura. Os sistemas termodinâmicos podem ser separados das suas vizinhanças por paredes ou membranas, e podem conter um ou vários corpos que se relacionam.

Breno Flávio 3°D

Kaio Washington 3°D

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Sistema termodinâmico

Sistema termodinâmico é um conceito abstrato que pode ser entendido como uma região do espaço, ou ainda uma certa porção de matéria que possa ter suas grandezas termodinâmicas, como pressão, volume e temperatura, medidas.

No âmbito da termodinâmica, existem dois tipos de sistemas: abertos e fechados. Nos sistemas abertos, há transferência de matéria para além da fronteira que separa um sistema de suas vizinhanças; já nos sistemas fechados, a quantidade inicial de matéria mantém-se constante após quaisquer que sejam as transformações feitas sobre ele.

Edson Junior, Gustavo Nascimento

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Relações de Maxwell

Conteúdo:

As relações de Maxwell são um conjunto de equações em termodinâmica que são produzidas a partir da simetria das segundas derivadas e das definições dos potenciais termodinâmicos. Essas relações são nomeadas em homenagem ao físico do século XIX James Clerk Maxwell.

Equações:

A estrutura das relações de Maxwell é caracterizada pela igualdade entre as segundas derivadas de funções contínuas. Segue-se diretamente a partir do fato de que a ordem de diferenciação de uma função analítica de duas variáveis é irrelevante (teorema de Schwarz). No caso das relações de Maxwell, se a função Φ considerada é um potencial termodinâmico e e são duas variáveis naturais diferentes para esse potencial, escreve-se (pelo teorema de Clairaut-Schwarz):

onde as derivadas parciais são tomadas com todas as outras variáveis naturais mantidas constante. Observa-se que, para cada potencial termodinâmico, existem n(n-1)/2 possíveis relações Maxwell, onde n é o número de variáveis naturais para esse potencial.

As quatro relações mais comuns:

As quatro relações de Maxwell mais comuns são as igualdades das segundas derivadas de cada um dos quatro potenciais termodinâmicos, com respeito a sua variável térmica natural (temperatura T ou entropia S) e a sua variável mecânica natural (pressão p ou volume V). Aqui resumimos:

Para a energia livre de Helmholtz:

Para a entalpia:

Para a energia livre de Gibbs:

E para a energia interna:

Os quadrados termodinâmicos (de Born) podem ser usados como um mnemônico para recordar e derivar essas relações. A utilidade das relações de Maxwell está nas quantificação de variações de entropia, que não são diretamente mensuráveis, em termos de quantidades mensuráveis como temperatura, volume e pressão.

Derivação:

As relações de Maxwell são baseadas em regras simples de diferenciação parcial, em particular o diferencial total de uma função e a simetria para avaliação de derivadas parciais de segunda ordem.

Você está quase lá! As relações de Maxwell são realmente sobre a igualdade das segundas derivadas dos potenciais termodinâmicos. Vamos completar as equações:

As quatro relações mais comuns:

As quatro relações de Maxwell mais comuns são as igualdades das segundas derivadas de cada um dos quatro potenciais termodinâmicos, com respeito a sua variável térmica natural (temperatura T ou entropia S) e a sua variável mecânica natural (pressão p ou volume V).

Para a energia livre de Helmholtz (A):

(∂²A/∂T∂V)_N = (∂²A/∂V∂T)_N = (∂p/∂T)_V,N = -(∂S/∂V)_T,N

Para a entalpia (H):

(∂²H/∂S∂p)_N = (∂²H/∂p∂S)_N = (∂V/∂S)_p,N = (∂T/∂p)_S,N

Para a energia livre de Gibbs (G):

(∂²G/∂T∂p)_N = (∂²G/∂p∂T)_N = -(∂V/∂T)_p,N = (∂S/∂p)_T,N

E para a energia interna (U):

(∂²U/∂S∂V)_N = (∂²U/∂V∂S)_N = (∂p/∂S)_V,N = (∂T/∂V)_S,N

Observações importantes:

Variáveis naturais: As variáveis naturais de um potencial termodinâmico são aquelas que aparecem na sua definição. Por exemplo, a energia livre de Gibbs (G) é definida como G = H - TS, então suas variáveis naturais são pressão (p), temperatura (T) e número de partículas (N).

Simetria: As relações de Maxwell se baseiam na simetria das derivadas parciais de segunda ordem. Ou seja, a ordem em que você deriva em relação a duas variáveis não importa.

Fonte: Wikipédia, a enciclopédia livre.

Vídeo: https://youtu.be/-kqnWQneucE

Mizaelly dos Santos Costa 3°D

Laura Beatriz Dos Santos 3°D