Introdução às formas de transferência de energia sobre a forma de calor e trabalho e à 1ª e 2ª lei da termodinâmica.

1. Fonte:http://commons.wikimedia.org.
Nesta apresentação:
Condução
Convecção
Radiação
Calor
Trabalho
1º Lei
2ª Lei
Entropia
Irreversibilidade
Seta do tempo

2. Fonte:http://commons.wikimedia.org.
Um modo de
transferir
energia pode
ser através da
radiação ou da
realização de
trabalho

3. Fonte:http://commons.wikimedia.org.
Posso calcular o
RENDIMENTO
deste sistema...

4. Fonte:http://commons.wikimedia.org.
...se conhecer a
área da
superfície
metalizada...

5. Fonte:http://commons.wikimedia.org.
...e se souber a
variação de
temperatura que
a água sofreu.

6. Mecanismos de transferência de
energia sob a forma de CALOR

7. Mecanismos de transferência de
energia sob a forma de CALOR
Duas formas...

8. Mecanismos de transferência de
energia sob a forma de CALOR
Condução
Convecção

9. Fonte:http://commons.wikimedia.org.
Convecção

10. Fonte:http://commons.wikimedia.org.
Condução de Calor

11. Fonte:http://commons.wikimedia.org.
Forma de evitar
as perdas de
energia por
CONDUÇÃO

12. Fonte:http://pt.mustknowhow.com
Forma de evitar
as perdas de
energia por
CONDUÇÃO

13. Condutividade Térmica, K
Material (27ºC) [J/s/m·K] ou [W/m.K]
Prata 426
Cobre 398
Alumínio 237
Tungstênio 178
Ferro 80,3
Vidro 0,72 - 0,86
Água 0,61
Tijolo 0,4 - 0,8
Madeira (pinho) 0,11 - 0,14
Fibra de vidro 0,046
Espuma de poliestireno 0,033
Ar 0,026
Espuma de poliuretano 0,020
Fonte: wikipedia
Exemplos

14. φ=
Q
Δt
φ=
ΔU
Δt
P
O fluxo de
energia é uma
potência

15. φ=K.A.
(T 2−T1)
Δ x
Lei da condução térmica
(Lei de Fourier)
A energia flui através
de um material
(FLUXO de ENERGIA)

16. 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?

17. Exemplos

18. Resposta:
ÁGUA

19. Fonte:http://www.free-extras.com
Por vezes, queima-mo-
nos com o interior da
pizza porque tem maior
condutividade térmica

20. Calores de transformação
(sem variação de temperatura, com mudança de estado)
Q=ΔU =m×c×ΔT
Q=ΔU =m×Δ H
Quando pretendemos
calcular a energia
envolvida numa
MUDANÇA DE
ESTADO...

21. Calores de transformação
(sem variação de temperatura, com mudança de estado)
Q=ΔU =m×c×ΔT
Q=ΔU =m×Δ H
...necessitamos de
calcular essa energia
recorrendo ao calor
latente ou à variação de
entalpia.

22. TRABALHO
MAN TGS de Elisabete Jacinto
O TRABALHO é
uma outra forma
de transferir
energia

23. TRABALHO
Fonte: Harper's New Monthly Magazine, No. 231, August, 1869.
James Joule
realizou esta
experiência...

24. TRABALHO
Fonte: Harper's New Monthly Magazine, No. 231, August, 1869.
...onde mostrou
que o trabalho
realizado pela
força gravítica no
deslocamento
desta peça...

25. TRABALHO
Fonte: Harper's New Monthly Magazine, No. 231, August, 1869.
...aumentava a
temperatura da
água através
destas pás...

26. TRABALHO
Fonte: Harper's New Monthly Magazine, No. 231, August, 1869.
Ou seja,
TRABALHO
transformado em
CALOR.

27. 1ª lei da termodinâmica
ΔU =Q+W +R
Variação de
Energia interna Modifico a energia interna
através do calor, trabalho
e radiação

28. Entropia (seta do tempo)
Reversibilidade
Dois vídeos que
relacionam entropia
e a seta do tempo, e
os fenómenos
reversíveis e
irreversíveis

29. 2ª lei da termodinâmica
Aumento da desordem, degradação de energia
Δ S≥0