1ª Lei da Termodinâmica
1ª Lei da Termodinâmica: Princípio da Conservação da Energia
A 1ª Lei da Termodinâmica estabelece a relação entre calor, trabalho e energia interna de um sistema, sendo essencial para questões de concursos públicos na área de Física.
Enunciado
A variação da energia interna (ΔU) de um sistema termodinâmico é igual à diferença entre o calor (Q) trocado com o meio externo e o trabalho (τ) realizado pelo ou sobre o sistema:
ΔU = Q – τ
Convenções de Sinais
- Q > 0: Sistema recebe calor do ambiente.
- Q : Sistema cede calor ao ambiente.
- τ > 0: Sistema realiza trabalho (expansão).
- τ : Ambiente realiza trabalho sobre o sistema (compressão).
Aplicações Importantes
- Sistemas Isolados: Q = τ = 0 → ΔU = 0 (energia interna constante).
- Transformação Isotérmica: ΔU = 0 → Q = τ.
- Transformação Adiabática: Q = 0 → ΔU = –τ.
Dica para Concursos
Memorize as convenções de sinais e relacione-as com exemplos práticos (como gases em cilindros). Foque em problemas que envolvam cálculo de trabalho em transformações gráficas (área sob a curva em diagrama P × V).