Neste resumo, você vai conferir o que é a termodinâmica e quais são as suas quatro leis principais. Este tema é fundamental para os estudos sobre calor, temperatura, trabalho e energia. Assim, continue com a leitura para conferir.
O que é termodinâmica?
Primeiramente, o campo da física responsável pela análise do calor, da temperatura e da energia dos corpos é o da termodinâmica. Ela foi oficialmente estabelecida em 1824 pelo cientista francês Sadi Carnot (1796-1832), o qual aprofundou os estudos de Joseph Black sobre a calorimetria. Então, veja agora as quatro leis que regem a termodinâmica.
Lei zero
Os corpos em contato fazem transferência de calor entre si até a obtenção do equilíbrio térmico. Dessa maneira, se um corpo X e um corpo Y estão em equilíbrio térmico com um corpo Z, os corpos X e Y estão em equilíbrio entre si.
Por exemplo: quando dois corpos de temperaturas distintas entram em contato, o corpo mais quente transmite calor para o corpo mais frio. Logo, o equilíbrio térmico é atingido com a equivalência de temperaturas.
Primeira lei
Princípio formulado por James Joule (1818-1889). A energia transferida para um corpo se armazena neste mesmo corpo, o que gera energia interna. Além disso, a outra parte da energia transmitida pode ser enviada aos corpos próximos por meio de calor ou por meio de trabalho. Desse modo, a primeira lei da termodinâmica é representada nesta fórmula:
ΔU = Q – τ
ΔU: energia interna.
Q: quantidade de calor.
τ: quantidade de trabalho.
A saber, todas essas unidades são calculadas em Joule (J).
Segunda lei
Desenvolvida por Rudolf Clausius (1822-1888), a chamada lei da entropia (medida de aleatoriedade de um sistema) prevê as condições necessárias para as transformações termodinâmicas. Assim, para que um sistema converta calor em trabalho, é necessário gerar ciclos sucessivos entre fontes de calor quentes e frias. Da segunda lei, depreende-se três enunciados:
- Kelvin: não é possível construir uma máquina que converta em trabalho todo o calor recebido, estando em um ciclo termodinâmico.
- Clausius: o calor não flui espontaneamente de um corpo de temperatura mais baixa para outro de temperatura mais alta.
- Entropia: o grau de entropia de um sistema em isolamento é inalterável, sendo que esse não realiza trocas de matéria nem de energia com os seus arredores.
Terceira lei
Por fim, esse princípio se refere ao zero absoluto (aproximadamente -273,15º C), ou seja, o limite mínimo para a temperatura de um corpo. Logo, no zero absoluto, a entropia atinge o seu valor mínimo. Essa medida serve como uma referência, pois é inalcançável. A terceira lei da termodinâmica é fruto da pesquisa dos cientistas Max Planck (1858-1947) e Walther Nernst (1864-1941).
Gostou deste resumo sobre termodinâmica? Então, você vai adorar o restante do nosso material de física, como o sobre as Leis de Newton. É conteúdo de valor para você gabaritar a sua prova!