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Nesta apresentação:ConduçãoConvecçãoRadiação
CalorTrabalho
1º Lei2ª Lei
EntropiaIrreversibilidadeSeta do tempo
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Um modo de transferir
energia pode ser através da radiação ou da realização de
trabalho
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Posso calcular o RENDIMENTO deste sistema...
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...se conhecer a área da
superfície metalizada...
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...e se souber a variação de
temperatura que a água sofreu.
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Mecanismos de transferência de
energia sob a forma de CALOR
![Page 7: Fluxo de energia e Leis da Termodinâmica 2012/2013](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020110/5595ec151a28ab7d278b46a2/html5/thumbnails/7.jpg)
Mecanismos de transferência de
energia sob a forma de CALOR
Duas formas...
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Mecanismos de transferência de
energia sob a forma de CALOR
Condução
Convecção
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Convecção
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Condução de Calor
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Forma de evitar as perdas de energia por
CONDUÇÃO
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mForma de evitar
as perdas de energia por
CONDUÇÃO
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Condutividade Térmica, K
Material (27ºC) [J/s/m·K] ou [W/m.K]
Prata 426Cobre 398Alumínio 237Tungstênio 178Ferro 80,3Vidro 0,72 - 0,86Água 0,61Tijolo 0,4 - 0,8Madeira (pinho) 0,11 - 0,14Fibra de vidro 0,046Espuma de poliestireno 0,033Ar 0,026Espuma de poliuretano 0,020
Fonte: wikipedia
Exemplos
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φ=QΔ t
φ=ΔUΔ t
P
O fluxo de energia é uma
potência
![Page 15: Fluxo de energia e Leis da Termodinâmica 2012/2013](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020110/5595ec151a28ab7d278b46a2/html5/thumbnails/15.jpg)
φ=K.A.(T 2−T 1)
Δ x
Lei da condução térmica(Lei de Fourier)
A energia flui através de um material
(FLUXO de ENERGIA)
![Page 16: Fluxo de energia e Leis da Termodinâmica 2012/2013](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020110/5595ec151a28ab7d278b46a2/html5/thumbnails/16.jpg)
Capacidade térmica mássica
Quebra-gelo. Navio do Greenpeace no degelo do Oceano Ártico Fonte: Daniel Beltrá/Greenpeace
Qual destes materiais tem
maior capacidade de armazenar
energia (calor):Ar, gelo, ou água?
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Exemplos
![Page 18: Fluxo de energia e Leis da Termodinâmica 2012/2013](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020110/5595ec151a28ab7d278b46a2/html5/thumbnails/18.jpg)
Resposta: ÁGUA
![Page 19: Fluxo de energia e Leis da Termodinâmica 2012/2013](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020110/5595ec151a28ab7d278b46a2/html5/thumbnails/19.jpg)
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Por vezes, queima-mo-nos com o interior da
pizza porque tem maior condutividade térmica
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Calores de transformação (sem variação de temperatura, com mudança de estado)
Q=ΔU=m×c×ΔT
Q=ΔU=m×ΔH
Quando pretendemos calcular a energia envolvida numa MUDANÇA DE
ESTADO...
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Calores de transformação (sem variação de temperatura, com mudança de estado)
Q=ΔU=m×c×ΔT
Q=ΔU=m×ΔH...necessitamos de
calcular essa energia recorrendo ao calor
latente ou à variação de entalpia.
![Page 22: Fluxo de energia e Leis da Termodinâmica 2012/2013](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020110/5595ec151a28ab7d278b46a2/html5/thumbnails/22.jpg)
TRABALHO
MAN TGS de Elisabete Jacinto
O TRABALHO é uma outra forma
de transferir energia
![Page 23: Fluxo de energia e Leis da Termodinâmica 2012/2013](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020110/5595ec151a28ab7d278b46a2/html5/thumbnails/23.jpg)
TRABALHO
Fonte: Harper's New Monthly Magazine, No. 231, August, 1869.
James Joule realizou esta experiência...
![Page 24: Fluxo de energia e Leis da Termodinâmica 2012/2013](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020110/5595ec151a28ab7d278b46a2/html5/thumbnails/24.jpg)
TRABALHO
Fonte: Harper's New Monthly Magazine, No. 231, August, 1869.
...onde mostrou que o trabalho realizado pela
força gravítica no deslocamento desta peça...
![Page 25: Fluxo de energia e Leis da Termodinâmica 2012/2013](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020110/5595ec151a28ab7d278b46a2/html5/thumbnails/25.jpg)
TRABALHO
Fonte: Harper's New Monthly Magazine, No. 231, August, 1869.
...aumentava a temperatura da água através destas pás...
![Page 26: Fluxo de energia e Leis da Termodinâmica 2012/2013](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020110/5595ec151a28ab7d278b46a2/html5/thumbnails/26.jpg)
TRABALHO
Fonte: Harper's New Monthly Magazine, No. 231, August, 1869.
Ou seja, TRABALHO
transformado em CALOR.
![Page 27: Fluxo de energia e Leis da Termodinâmica 2012/2013](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020110/5595ec151a28ab7d278b46a2/html5/thumbnails/27.jpg)
1ª lei da termodinâmica
ΔU=Q+W +R
Variação deEnergia interna Modifico a energia interna
através do calor, trabalhoe radiação
![Page 28: Fluxo de energia e Leis da Termodinâmica 2012/2013](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020110/5595ec151a28ab7d278b46a2/html5/thumbnails/28.jpg)
Entropia (seta do tempo)
Reversibilidade
Dois vídeos que relacionam entropia e a seta do tempo, e
os fenómenos reversíveis e irreversíveis
![Page 29: Fluxo de energia e Leis da Termodinâmica 2012/2013](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020110/5595ec151a28ab7d278b46a2/html5/thumbnails/29.jpg)
2ª lei da termodinâmica
Aumento da desordem, degradação de energia
Δ S≥0