Fundamentos de Física 9ª Edição Vol 2 - Halliday 2 ED 9 (em cores)

200 CAPÍTULO 18
• J 1 · t ·' •·c·1 de) sistc1na C'h·1n1·
unia n1cdida d ,1 va11a~·ao dL tnna prnprJCl at t.: 111 111 is ... ' ' ,1111ns es u
propriedade d~ energia interna ( E'" 1 ) e t.:scrcvcn1os
!· < J - ~V
1111.I ~
(p11111c 1r,1 lc1).
A Eq. 18-26 é a expressão matem,ítica da primeira lei da termodinâmic~,. Se i,
sistema sofre apenas uma variação infinitesimal, podemos escrever a primeira li:,
na forma*
dEint = dQ - dW (primeira lei). (lk-27)
A energia interna E ;ni de uin sistema tende a aum~ntar se acrescentamos energia. na
forma de calor Q e a diminuir se removemos energia na forma de trabalho W realizado
pelo sistema.
No Capítulo 8, discutimos a lei da conservação da energia em sistemas isolados,
ou seja, em sistemas nos quais nenhuma energia entra ou sai do sistema. A primeira
lei da termodinâmica é uma extensão dessa lei para sistemas que não estão isolados.
Nesses casos, a energia pode entrar ou sair do sistema na forma de trabalho W ou
calor Q. No enunciado da primeira lei da termodinâmica que foi apresentado, estamos
supondo que o sistema como um todo não sofreu variações de energia cinética
e energia potencial, ou seja, que D..K = D..U = O.
Antes deste capítulo, o termo trabalho e o símbolo W sempre significaram o trabalho
realizado sobre um sistema. Entretanto, a partir da Eq. 18-24 e nos próximos
dois capítulos sobre termodinâmica, vamos nos concentrar no trabalho realizado por
um sistema, como o gás da Fig. 18-13.
Como o trabalho realizado sobre um sistema é sempre o negativo do trabalho
realizado pelo sistema, se reescrevemos a Eq. 18-26 em termos do trabalho W
1
realizado
sobre o sistema, temos D..Eint = Q + Ws. Isso significa o seguinte: a energia
interna de um sistema tende a crescer se fornecemos calor ao sistema ou realizamos
trabalho sobre o sistema. Por outro lado, a energia interna tende a diminuir se removemos
calor do sistema ou o sistema realiza trabalho.
- TESTE 5
A figura mostra quatro trajetórias em um diagrama p-V
ao longo das quais um gás pode ser levado de um estado
i para um estado f Ordene as trajetórias de acordo com
(a) a variação dE; 01 da energia interna do gás, (b) o trabalho
W realizado pelo gás, ( c) o valor absoluto da energia
transferida na forma de calor entre o gás e o ambiente
em ordem decrescente.
'
p
1 f
'----------V
18- 11 Alguns Casos Especiais da Primeira Lei da
Termodinâmica
Va1nos agora exa1ninar quatro processos t d' A •
. ermo 1nam1cos diferentes para verificar o
o
que acontece quando aplicamos a esses processos a pn· . . d d' A ·ca
me1ra 1 e1 a termo 1narru ·
s processos e os resultados correspondentes est-a . d. d
o 1n 1ca os na Tabela 18- 5 .
•~a Eq. 18-27, as grandezas dQ e dW, ao contrário de dE ,. - . . . . . -
existem funções do tipo Q(p V) e ii-l(p V) q d d '"'' nao sao d1ferenc1a1s verdadeiras, ou seJa, nao
• · ue epen am apenas d 0 d · Q f\\l
são cha,nadas de diferenciais inexatas e costuma . esta o do sistema. As grandezas d e '
. · rn ser representadas J , b os
propósitos, podemos tratá-las simplesinente como 1
. t . . pe os sim olos 8Q e 8W. Para noss
ians erencias de energia infinitesi 1nais.