1) O documento descreve uma aula de reforço sobre a Primeira Lei da Termodinâmica. 2) A Primeira Lei estabelece que naum sistema isolado a energia total permanece constante. 3) São apresentadas as expressões para cálculo de quantidade de calor, trabalho e variação de energia interna em processos termodinâmicos.

1. PROGRAMA INSTITUCIONAL DE BOLSA DE INICIAÇÃO À DOCÊNCIA – PIBID 2011
ESCOLA ESTADUAL JOSÉ BEZERRA CAVALCANTI
Alunos (as) Bolsistas Professor Supervisor
Nelson Cosme de Almeida
Daiana Pereira
Fernanda Katiusca dos Santos
AULA DE REFORÇO – 06
TERMODINÂMICA- PRIMEIRA LEI DA TERMODINÂMICA
Primeira Lei da Termodinâmica- Conhecida como o principio da conservação de energia que
diz que num sistema isolado a energia total permanece constante.
Quantidade de calor-Aplicada a situação descrita, podemos afirmar que a quantidade de calor
Q fornecida ao sistema, é igual ao trabalho τque ele realiza, somado a variação de energia∆U
interna do sistema:
Q=τ + ∆U
Trabalho numa transformação termodinâmica-se um sistema submetido à pressão
Pconstante sofre variação de volume ∆V, o trabalho realizado pelo sistemaτ é dado pela
expressão ou pela área do gráfico:
τ = p. ∆V
Na utilização da fórmula da primeira lei é importante recordar a convenção de sinais para a
quantidade de calor trocada e para o trabalho realizado:
Q >0 Quantidade de calor recebida pelo sistema
Q <0 Quantidade de calor cedida pelo sistema
τ>0 trabalho realizado pelo sistema sobre o ambiente (expansão)
τ<0 trabalho realizado sobre o sistema pelo o ambiente (contração)

2. Energia interna- Assim, podemos afirmar que a variação de energia interna ∆Udo sistema é
dada pela diferença entre a quantidade de calor trocada Q e o trabalho τrealizado no processo
termodinâmico:
∆U= Q –τ
È importante lembrar também que a energia interna de determinada quantidade de gás ideal só
depende exclusivamente da temperatura, ou seja:
∆U> 0 energia interna aumenta, T aumenta;
∆U< 0 energia interna diminui, T diminui;
∆U = 0 energia interna não varia, T não varia.
EXERCICIOS
1. Num processo termodinâmico, certa quantidade de gás perfeito se expande realizando
um trabalho de 80J, ao receber 200J de calor de uma fonte. Determine a variação de
energia interna sofrida pelo gás.
2. Realiza-se sobre certa porção de um gás ideal um trabalho de 350J. Nesse mesmo
processo o gás recebe 200J de calor de uma fonte. Determine a variação de energia
interna sofrida pelo gás.
3. Um sistema termodinâmico recebe 100 cal e, em conseqüência, se expande realizando
trabalho de 200 J. Sendo 1cal= 4,18J, a energia interna do sistema irá:
a) Diminuir em 418J c) Aumentar em 218J
b) Diminuir em 218J d) Permanecer constante.
4. Um sistema recebe 400 cal de uma fonte térmica, enquanto ao mesmo tempo é realizado
sobre o sistema o trabalho equivalente a 328J. Qual o aumento da energia internado
sistema em Joules? Adote 1cal= 4,18 J.
5. No diagrama pressão x volume de um gás, a área representa:
a) A energia interna final c) O calor cedido
b) O calor absorvido d) O trabalho realizado
6. Um sistema termodinâmico sofre um acréscimo de sua energia interna de ∆U= 200J em
duas transformações diferentes.
a) Qual a quantidade de calor envolvida quando o sistema realiza trabalho de
120J? Ela é absorvida ou cedida pelo sistema?
b) Se o sistema cede 60J de calor para o ambiente, qual o trabalho envolvido?
Esse trabalho foi realizado sobre o sistema ou pelo sistema?
7. Temos abaixo o gráfico p x V da transformação de um sistema termodinâmico.
Determine o trabalho realizado no trecho AB.