Entendimento de calor e trabalho

10 de Setembro de 1999, 3º ano do 2º Grau, 17 anos

O homem começou a evoluir quando descobriu o fogo, a partir daí aprendeu como controlar o fogo, o calor e depois como utilizar o calor: como executor de trabalho, realizando tarefas, movimentando máquinas.

O controle do calor é tão importante, que foi criado até uma parte da física só para estudá-lo. É a termodinâmica. Termodinâmica subentende-se por transformações causadas pelo recebimento ou perda de energia, em forma de calor para variação de volume ou realização de trabalho. A partir da 1ª lei da termodinâmica é possível calcular a energia interna de um gás, sua variação, sua quantidade de calor bem como sua variação, além do trabalho realizado sobre o sistema ou pelo sistema. Existem várias transformações que podem acontecer com um gás que não são explicadas pela 1ª lei da termodinâmica, são as transformações adiabáticas, isovolumétricas, isobáricas e isotérmicas.

Já a 2ª lei da termodinâmica é mais prática. É a lei que explica as máquinas térmicas, usando os princípios da 1ª lei. Com este conhecimento, é possível calcular a potência máxima, que é conseguida quando a máquina segue o Ciclo de Carnot. Segundo esta lei, deve existir uma diferença de temperatura para a máquina funcionar, uma fonte quente e uma fonte fria, o calor é retirado da fonte quente, parcialmente convertida em trabalho e rejeita para a fonte fria o restante do calor, ou o inverso, criando uma máquina frigorífica, por exemplo.

A termodinâmica foi fundamental para endender o trabalho realizado pelo calor e poder dominá-lo de forma mais eficiente.

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