Tendo como base exclusivamente o que é delimitado pelo enunciado da lei zero da termodinâmica

AS LEIS DA TERMODINÂMICA Professora: Sabrina Petrillo Sampaio PÓS AULA • Responder as questões e enviar pela NAV até o dia 07/09/21. • Ideal fazer até o dia 16/08/21 PÓS AULA 1 1 Um sistema é definido como uma quantidade de matéria ou região do espaço selecionada para estudo. A massa ou região fora do sistema é chamada de vizinhança. Os sistemas podem ser considerados abertos ou fechados, dependendo se a massa em estudo é constante ou não. Se, em um caso especial, nem massa, nem energia (calor e/ou trabalho) atravessa a fronteira, o sistema é chamado de sistema isolado (Çengel, 2013). Com base nesse contexto, marque a alternativa que indica o sistema que apresenta troca de matéria, além de troca de calor: a) Sistema fechado, apenas. b) Sistema aberto, apenas. c) Nenhum dos sistemas realiza essa troca de matéria d) Ambos os sistemas (fechados e abertos) realizam essa troca de matéria. e) O sistema fechado realiza essa troca de matéria, e o sistema aberto pode realizá- la em situações específicas. PÓS AULA 1 2 Qual a importância do estudo da termodinâmica na engenharia? 3 Sobre as propriedades termodinâmicas, marque a alternativa correta. a) As propriedades extensivas são independentes da massa de um sistema. b) As propriedades intensivas são independentes da massa de um sistema. c) As propriedades intensivas são valores que dependem do tamanho do sistema. d) Propriedades como a massa, o volume e a quantidade de movimento são propriedades intensivas. e) Propriedades como a temperatura, a pressão e a densidade são propriedades extensivas. CALOR Se colocarmos dois corpos de diferentes temperaturas em contato, o corpo mais quente diminui a sua temperatura e o corpo mais frio a aumenta, havendo uma temperatura de equilíbrio térmico (lei zero termodinâmica) É um tipo de ENERGIA Sensível: é a quantidade de calor acrescentada ou retirada de um corpo, variando a temperatura, sem mudar seu estado físico. Calor sensível e calor latente Latente: é a quantidade de calor acrescentada ou retirada de um corpo, sem variar a temperatura e mudando seu estado físico. Diferença de temperaturas: transferência de calor é obrigatória. Quanto maior for a diferença de temperatura, maior será a transferência de calor. LEI ZERO DA TERMODINÂMICA • A lei zero da termodinâmica diz que se dois corpos estão em equilíbrio com um terceiro corpo, eles estão em equilíbrio entre si. • Este terceiro corpo é usualmente um termômetro, que utiliza uma propriedade termométrica para medir a temperatura de um dado corpo. “QUANDO DOIS CORPOS TÊM IGUALDADE DE TEMPERATURA COM UM TERCEIRO CORPO, ELES TERÃO IGUALDADE DE TEMPERATURA ENTRE SI” (VAN WYLEN, 1980, P. 26). Modos de transferência de calor condução convecção radiação A ABSORÇÃO DE CALOR POR SÓLIDOS E LÍQUIDOS Capacidade térmica C de um objeto é a constante de proporcionalidade entre o calor Q recebido ou cedido pelo objeto e a variação de temperatura do objeto Q = C (Tf – Ti) Calor específico c, capacidade térmica por unidade de massa, que se refere, não a um objeto, mas a massa unitária do material de que é feito o objeto Q = m c (Tf – Ti) ESCALAS DE TEMPERATURA Principais: Escala Celsius (°C) Escala Fahrenheit (°F) Escala Rankine (°R) Escala Kelvin (K) Internacionalmente ponto fixo padrão é o ponto triplo da água (T=0,01°C e 610Pa); As escalas são definidas por um valor numérico associado a um ponto fixo padrão; ESCALA DE TEMPERATURA EXERCÍCIOS • Uma escala termométrica A adota para a temperatura da água em ebulição à pressão normal, de 70 °A e para a temperatura de fusão do gelo à pressão normal, de 20 °A. Outra escala termométrica adota para a temperatura da água em ebulição à pressão normal, de 90 °B e para a temperatura de fusão do gelo à pressão normal, de 10 °B. Escreva uma expressão que relaciona a temperatura das escalas A(θA) e B(θB). EXERCÍCIOS Uma sonda espacial está se aproximando do Sol para efetuar pesquisas. Há exatos 6.000.000 km do centro do Sol, a temperatura média da sonda é de 1.000 °C. Suponha que tal temperatura média aumente 1 °C a cada 1.500 km aproximados na direção ao centro do Sol. Qual a distância máxima que a sonda, cujo ponto de fusão (para a pressão nas condições que ela se encontra) é de 1.773 K, poderia se aproximar do Sol, sem derreter? (Considere para fins de simplificação que o material no ponto de fusão não derrete). EXERCÍCIOS Em uma escala de temperatura W linear, a água congela a -125 W e ferve a 360 W. Em uma escala Z linear, a água congela a -70 Z e ferve a -30 Z. Uma temperatura de 50 Z corresponde a qual temperatura na escala W? PÓS AULA 2 • Valor 3 pontos – Entrega (NAV) ideal até o dia 23/08 (data limite 07/09) 1 As temperaturas extremas registradas nos USA foram de134°F na California, em 1913, e -80°F no Alaska, em 1971. Exprimir estas duas temperaturas nas escalas Cesius e Kelvin. Comentar estes resultados e, se possível, comparar com temperaturas no Brasil. 2 Tendo como base exclusivamente o que é delimitado pelo enunciado da lei zero da termodinâmica: “Se dois corpos encontrarem-se em equilíbrio térmico com um terceiro corpo, então, esses corpos estarão em equilíbrio térmico entre si”, assinale a alternativa correta: a) O calor é uma grandeza escalar e é medido em Celsius, de acordo com o SI. b) O calor é sempre transferido dos corpos mais frios em direção aos corpos mais quentes. c) O calor é transferido espontaneamente entre corpos de diferentes temperaturas. d) O calor é transferido mesmo após o equilíbrio térmico ter sido estabelecido. e) O calor não pode ser transferido por meio dos processos de condução, convecção e radiação.