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Termodinâmica

Termodinâmica

A termodinâmica é a parte da física que lida com a relação entre o calor e o trabalho. Estuda os efeitos da variação de pressão, temperatura e volume de um sistema físico (entendemos por sistema físico um líquido, um material, um conjunto de corpos, etc.), em um nível macroscópico, isto é, que pode ser observado.

 

O termo termodinâmica vem do termômetro, que significa calor e dinâmica que se refere ao movimento. O movimento do calor em um corpo.

A matéria é composta de partículas diferentes que se movem de maneira desordenada (o que é chamado de entropia). A termodinâmica estuda esse movimento desordenado.

Termodinâmica é de grande importância Beach Sunset descreve uma série de fenômenos físicos, incluindo o funcionamento de motores de calor.

Estudo da termodinâmica

Os principais elementos que temos para estudar a termodinâmica são:

  • As leis da termodinâmica. Essas leis da termodinâmica definem a maneira pela qual a energia pode ser trocada entre sistemas físicos na forma de calor ou trabalho. Existem 4 leis da termodinâmica listadas a partir da lei zero da termodinâmica.
  • Entropia. A entropia define o distúrbio no qual as partículas internas que compõem a matéria se movem. Entropia é uma quantidade que pode ser definida para qualquer sistema.

Em termodinâmica, as interações entre diferentes sistemas são estudadas e classificadas. Este estudo leva a definir conceitos como sistema termodinâmico e seu contorno. Um sistema termodinâmico é caracterizado por suas propriedades, relacionadas entre si pelas equações de estado. Estes podem ser combinados para expressar a energia interna e os potenciais termodinâmicos, úteis para determinar as condições de equilíbrio entre sistemas e processos espontâneos.

Com essas ferramentas, a termodinâmica descreve como os sistemas respondem às mudanças em seu ambiente.

Evolução histórica da termodinâmica

No início, desenvolvimentos tecnológicos, como os chamados motores a vapor ou termômetros, foram realizados empiricamente. Mas foi só no século XIX, quando cientistas como Carnot e Joule formalizaram seus resultados e determinaram as causas teóricas de seu funcionamento.

Inicialmente, a termodinâmica foi estudada para aumentar a eficiência das primeiras máquinas a vapor.

Aplicações da termodinâmica

A termodinâmica pode ser aplicada a uma ampla variedade de tópicos de ciência e engenharia, como motores, transições de fase, reações químicas, fenômenos de transporte e até mesmo buracos negros.

O estudo da termodinâmica é de grande importância em motores térmicos. O ciclo diesel, o ciclo Otto ou o motor a vapor ou o motor Stirling têm uma estreita relação com a termodinâmica e suas leis, porque há uma troca de calor em todos eles.

 

Os resultados da termodinâmica são essenciais para outros campos da física e da química, engenharia química, engenharia aeroespacial, engenharia mecânica, biologia celular, engenharia biomédica e ciências dos materiais, para citar alguns.

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Última revisão: 30 de agosto de 2017