Qual é a primeira lei da termodinâmica?

Perguntado por: umata . Última atualização: 25 de setembro de 2023
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Qual é a Primeira Lei da Termodinâmica? A Primeira Lei da Termodinâmica é uma consequência direta do princípio de conservação da energia. De acordo com esse princípio, a energia total de um sistema sempre se mantém constante, já que ela não é perdida, mas sim, transformada.

A primeira lei da termodinâmica é, então, uma Lei da Conservação da Energia, podendo ser enunciado: A variação da Energia interna ΔU de um sistema é expressa por meio da diferença entre a quantidade de calor Q trocada com o meio ambiente e o trabalho W realizado durante a transformação.

Dessa forma, podemos dizer que quando o sistema recebe calor, ele pode variar a energia interna e/ou realizar trabalho. Por exemplo, quando colocamos um recipiente com gás sobre uma chama, o gás se expande realizando trabalho e aumenta sua temperatura, ou seja, aumenta sua energia interna.

A Primeira Lei da Termodinâmica se ocupa daquilo que é necessário para que trabalho seja transformado em calor. Tem como fundamento o princípio da conservação de energia, que é um dos princípios mais importantes da Física. Essa conservação de energia acontece sob as formas de calor e de trabalho.

Para resumir, a Primeira lei da termodinâmica nos fala sobre a conservação de energia entre processos, enquanto a Segunda lei da termodinâmica nos fala sobre a direcionalidade dos processos, ou seja, da menor para a maior entropia (no universo geral).

Existem quatro Leis da Termodinâmica: Lei Zero (associada ao conceito de temperatura), Primeira Lei (relacionada ao conceito de energia), Segunda Lei (associada ao conceito de entropia) e a Terceira Lei (relacionada ao limite constante da entropia quando a temperatura Kelvin se aproxima de zero).

Enunciado da Segunda Lei da Termodinâmica
Dentre ele, temos: “o calor não pode fluir espontaneamente de um corpo de temperatura menor para um outro corpo de temperatura mais alta”.

Entropia é uma importante grandeza física utilizada na Mecânica Estatística e na Termodinâmica para medir o grau de desordem de um sistema. Dizemos que, quanto maior for a variação de entropia de um sistema, maior será sua desordem, ou seja, menos energia estará disponível para ser utilizada.

Conforme a primeira lei da termodinâmica, a fórmula que relaciona energia interna (U), trabalho e temperatura é Q = T + ΔU. Como o trabalho é dado por T = p. ΔV e a ΔV = 0, T = p.

A Terceira Lei da Termodinâmica
O que esse postulado apresenta é: toda vez que um sistema estiver próximo do zero absoluto (“0” na escala Kelvin e “-273.75” em graus Celsius) a entropia dele será constante ou igual a zero.