10ºF

Perspetiva histórica​

​Benjamin Thompson (conde de Rumford), no final do séc. XVIII, enquanto supervisionava a produção de canhões, constatou que a rosca usada para perfurar o canhão e o próprio canhão aqueciam devido à fricção e elevavam a temperatura da água usada no arrefecimento das peças. Concluiu ainda que o calor gerado poderia ser infinito, colocando de parte a teoria do calórico.

​Ainda nos finais do séc. XVIII, Nicolas Sadi Carnot procurou conhecer e aperfeiçoar o funcionamento das máquinas térmicas. Concluiu que a máquina a vapor realizava trabalho quando o calor passava da fonte quente (caldeira) para a fonte fria (condensador). Nos seus estudos tentou ainda determinar a quantidade de trabalho exercida por um quilograma de vapor.

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Em meados do séc. XIX, James Joule realizou minuciosamente várias experiências para determinar com rigor o “equivalente mecânico de calor”

​https://youtu.be/MBrTDKc9YZ0

Leis da termodinâmica​

​Primeira Lei da Termodinâmica

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Numa transformação entre dois estados, a variação de energia interna de um sistema depende apenas dos estados final e inicial, e não da forma como o novo estado foi atingido.

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A energia interna de um sistema varia se for transferida energia sob a forma de trabalho e/ou calor do ou para o sistema.​

​ΔU = W + Q

Nesse balanço energético convencionaram-se:

• positivos, os valores de trabalho e de calor fornecidos ao sistema;

• negativos, os valores de trabalho e calor cedidos pelo sistema ao exterior.

​Segunda Lei da Termodinâmica

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• os processos que ocorrem espontaneamente na natureza dão-se sempre no sentido da diminuição da energia útil do Universo.

• ​devido à degradação da energia o rendimento de uma máquina é sempre inferior a 100 %.

​η =E_útil / E_fornecida