Sumário. Do Sol ao aquecimento. A energia no aquecimento/arrefecimento de sistemas 13/05/2014

Transcrição

1 Sumário Do Sol ao Aquecimento Unidade temática 1 2ª Lei da Termodinâmica. Degradação de energia. o Processos reversíveis, irreversíveis e espontâneos. o Noção de entropia. Resolução de exercícios: - Correção do TPC. Degradação de energia A degradação da energia está associada à diminuição da quantidade de energia útil disponível sempre que exista uma transferência e/ou uma transformação. Nas transferências e/ou transformações há energia que é utilizada e energia que é dissipada, ou seja, uma parte da energia é usada de forma útil e outra é desperdiçada. O funcionamento duma televisão é um exemplo prático deste facto. 1

2 Degradação de energia Degradação de energia A impossibilidade das máquinas funcionarem com um rendimento de 100% deve-se a diversos fatores que variam de máquina para máquina. Esta inevitável degradação de energia, ou seja, esta diminuição da quantidade de energia disponível para a realização de trabalho está relacionada com a 2ª lei da termodinâmica. 2

3 2ª Lei da Termodinâmica A 2ª Lei da Termodinâmica diz que todas as transformações naturais se realizam espontaneamente num determinado sentido, sendo impossível ocorrer, naturalmente, a transformação inversa. Por outras palavras: As transformações espontâneas são sempre processos irreversíveis Processos reversíveis e processos irreversíveis Processos reversíveis São aqueles que depois de concluídos é possível o sistema regressar ao estado inicial sem que tenham ocorrido alterações quer no sistema quer na vizinhança. Estes processos podem ocorrer em ambos os sentidos. Processos irreversíveis São aqueles que depois de concluídos não é possível o regresso do sistema ao estado inicial. Estes processos ocorrem num único sentido. 3

4 A reversibilidade dos processos Processos espontâneos e irreversíveis Na natureza ocorrem, geralmente, processos espontâneos e irreversíveis, ou seja, processos cuja evolução e transformação não é possível inverter porque a sua vizinhança não atua sobre o sistema realizando trabalho, transferindo calor ou radiação. Por exemplo, o ar dos balões que se esvaziam não volta espontaneamente para dentro dos balões. 4

5 Processos espontâneos 2ª Lei da Termodinâmica pode definir-se da seguinte forma: 5

6 Entropia A entropia, é uma grandeza física associada à qualidade de energia, mede o grau de desorganização interna de um sistema - quanto maior a desordem de um sistema, maior é a sua entropia. Em termos energéticos isto significa que a entropia aumenta com a diminuição da qualidade de energia. Entropia A 2ª lei da Termodinâmica permite prever o sentido dos processos espontâneos e da evolução dos fenómenos naturais, pelo que pode ser enunciada em termos de entropia. 2ª Lei da Termodinâmica, em termos de entropia: as transformações espontâneas, processos irreversíveis, ocorrem sempre acompanhadas de um aumento de entropia do Universo. ( ), Alemão Assim, pode concluir-se que a entropia do Universo está a aumentar e a sua energia utilizável a diminuir. 6

7 Entropia TPC Exercícios que ficarem por fazer da APSA Aplicações pág ª Lei da Termodinâmica. 7