Primeira Lei da Termodinâmica

A Primeira Lei da Termodinâmica é uma lei que tem como fundamento o princípio da conservação de energia em termos de calor e de trabalho. Ela considera que o calor é constante em termos de energia e trabalho. Assim tanto energia e trabalho podem ser transferidos entre si, o que podemos considerar que a energia de um sistema por ser usada para realizar trabalho e trabalho pode usado para produzir energia. Dessa consideração podem expressa a Primeira Lei da Termodinâmica da seguinte forma:

Q = W + ΔU

Em que representa calor, W trabalho e ΔU: variação da energia interna. Observa-se que o calor (Q) é a soma de trabalho (W) e da variação da energia interna (ΔU).  Devemos considerar também que o calor trocado com o meio externo menos o trabalho (W) realizado é a energia gerada. Isso quer dizer que

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1) quanto ao calor (Q):

    • Se o calor trocado com o meio for maior do que 0, o sistema recebe calor.
    • Se o calor trocado com o meio for menor do que 0, o sistema perde calor.
    • Se não há troca de calor com o meio, ou seja, se ele é igual a 0, o sistema não recebe nem perde calor.
O calor sendo usado para gerar trabalho – Primeira Lei da Termodinâmica

2) quanto ao trabalho (W):

  • Se o trabalho é maior do que 0, o volume de algo exposto ao calor é expandido.
  • Se o trabalho é menor do que 0, o volume de algo exposto ao calor é reduzido.
  • Se não há trabalho, ou seja, se ele é igual a 0, o volume de algo exposto ao calor é constante.

3) quanto à variação de energia interna (ΔU):

  • Se a variação de energia interna é maior do que 0, há aumento de temperatura.
  • Se a variação de energia interna é menor do que 0, há diminuição de temperatura.
  • Se não há variação de energia interna, ou seja, se ela é igual a 0, a temperatura é constante.

Portanto,  o trabalho de um sistema pode ser realizado com a variação da temperatura o que interfere diretamente na energia interna. Esse princípio é que faz o motor abaixo funcionar.