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Trabalho
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O trabalho depende da maneira como o processo ocorre. Por exemplo, representa a energia necessária para aplicar uma força específica e mover um corpo ao longo de uma certa distância, ou a pressão que deve ser mantida sobre um gás para permitir que ele se expanda por um volume específico.
ID:(1470, 0)
Conversor trabalho-calor
Imagem
A conversão de trabalho em energia é estudada através da geração de calor por meio do atrito. Para isso, envolve-se uma faixa metálica ao redor de um cilindro que contém água e um termômetro. Ao girar a manivela, o atrito gera calor, levando ao aquecimento da água. Se medirmos a força aplicada, o número de voltas realizadas e o raio do cilindro, é possível estimar a distância percorrida, o que nos permite estimar a energia como o produto da força pela distância.
ID:(1884, 0)
Pressão e trabalho
Nota
Consideremos um gás em um cilindro onde um pistão pode se deslocar. Se o pistão for movido, é possível reduzir o volume, comprimindo o gás. Para realizar essa compressão, é necessária uma energia que é igual à força exercida pelo gás multiplicada pela distância percorrida pelo pistão. Essa energia também pode ser representada em função da pressão, já que a pressão é definida pela força e pela área do pistão.
O trabalho pode ser realizado pelo sistema (compressão) ou pelo sistema sobre o meio externo (expansão).
Uma vez que la força mecânica ($F$) dividido por la seção ($S$) é igual a la pressão ($p$):
| $ p \equiv\displaystyle\frac{ F }{ S }$ |
e la variação de volume ($\Delta V$) com o distância percorrida ($dx$) é igual a:
| $ \Delta V = S \Delta s $ |
A equação para o diferencial de trabalho impreciso ($\delta W$) pode ser expressa como:
| $ \Delta W = F \Delta s $ |
Portanto, ela pode ser escrita como:
| $ \delta W = p dV $ |
ID:(11126, 0)
Pressão e trabalho sobre um gás
Citar
Ao movimentar-se dentro do cilindro, o pistão atua como uma raquete de tênis, conferindo energia cinética às moléculas e aumentando sua velocidade. À medida que essas moléculas adquirem maior velocidade, elas transferem um impulso maior às paredes, resultando em um aumento de pressão.
ID:(11127, 0)
Pressão e trabalho em um líquido/sólido
Exercício
No caso de um líquido ou sólido, uma força externa desloca as partículas do material, o que afeta a energia potencial das ligações entre elas. Isso pode ser imaginado como pequenas molas sendo comprimidas, aumentando assim sua energia potencial.
ID:(11128, 0)
Trabalho
Descrição
O trabalho depende da maneira como o processo ocorre. Por exemplo, representa a energia necessária para aplicar uma força específica e mover um corpo ao longo de uma certa distância, ou a pressão que deve ser mantida sobre um gás para permitir que ele se expanda por um volume específico.
Variáveis
Cálculos
para 
,
depois, selecione a variável: 
para 
Cálculos
Variáve
Dado
Calcular
Objetivo :
Equação
A ser usado
Equações
(ID 3202)
Uma vez que la força mecânica ($F$) dividido por la seção ($S$) igual a la pressão ($p$):
| $ p \equiv\displaystyle\frac{ F }{ S }$ |
e la variação de volume ($\Delta V$) com o distância percorrida ($dx$) igual a:
| $ \Delta V = S \Delta s $ |
A equa o para o diferencial de trabalho impreciso ($\delta W$) pode ser expressa como:
| $ \Delta W = F \Delta s $ |
Portanto, ela pode ser escrita como:
| $ \delta W = p dV $ |
(ID 3468)
Exemplos
Na termodin mica, o trabalho a energia transferida para ou de um sistema atrav s de uma for a que atua ao longo de uma dist ncia. Isso pode ocorrer de v rias formas, como o trabalho mec nico, onde um g s em um cilindro com um pist o se expande e move o pist o, ou o trabalho el trico, que envolve a transfer ncia de energia por meio de for as el tricas. O conceito de trabalho crucial para entender as trocas de energia e os processos. Ele representado matematicamente, frequentemente envolvendo mudan as de press o e volume no sistema. Segundo a primeira lei da termodin mica, a mudan a na energia interna de um sistema igual ao calor adicionado ao sistema menos o trabalho realizado pelo sistema em seus arredores. O trabalho essencial em v rios processos, incluindo processos isot rmicos, adiab ticos, isob ricos e isoc ricos, e fundamental em aplica es como motores t rmicos e refrigeradores, onde desempenha um papel-chave na convers o de calor em trabalho ou na utiliza o do trabalho para transferir calor.
(ID 15247)
A convers o de trabalho em energia estudada atrav s da gera o de calor por meio do atrito. Para isso, envolve-se uma faixa met lica ao redor de um cilindro que cont m gua e um term metro. Ao girar a manivela, o atrito gera calor, levando ao aquecimento da gua. Se medirmos a for a aplicada, o n mero de voltas realizadas e o raio do cilindro, poss vel estimar a dist ncia percorrida, o que nos permite estimar a energia como o produto da for a pela dist ncia.
(ID 1884)
Consideremos um g s em um cilindro onde um pist o pode se deslocar. Se o pist o for movido, poss vel reduzir o volume, comprimindo o g s. Para realizar essa compress o, necess ria uma energia que igual for a exercida pelo g s multiplicada pela dist ncia percorrida pelo pist o. Essa energia tamb m pode ser representada em fun o da press o, j que a press o definida pela for a e pela rea do pist o.
O trabalho pode ser realizado pelo sistema (compress o) ou pelo sistema sobre o meio externo (expans o).
Uma vez que la força mecânica ($F$) dividido por la seção ($S$) igual a la pressão ($p$):
| $ p \equiv\displaystyle\frac{ F }{ S }$ |
e la variação de volume ($\Delta V$) com o distância percorrida ($dx$) igual a:
| $ \Delta V = S \Delta s $ |
A equa o para o diferencial de trabalho impreciso ($\delta W$) pode ser expressa como:
| $ \Delta W = F \Delta s $ |
Portanto, ela pode ser escrita como:
| $ \delta W = p dV $ |
(ID 11126)
Ao movimentar-se dentro do cilindro, o pist o atua como uma raquete de t nis, conferindo energia cin tica s mol culas e aumentando sua velocidade. medida que essas mol culas adquirem maior velocidade, elas transferem um impulso maior s paredes, resultando em um aumento de press o.
(ID 11127)
No caso de um l quido ou s lido, uma for a externa desloca as part culas do material, o que afeta a energia potencial das liga es entre elas. Isso pode ser imaginado como pequenas molas sendo comprimidas, aumentando assim sua energia potencial.
(ID 11128)
(ID 15306)
ID:(1470, 0)