Diferença entre Calor e Trabalho:
Por que ambos são considerados fenômenos transitórios na termodinâmica?
Por que ambos são considerados fenômenos transitórios na termodinâmica?
Passo 1
Vamos falar sobre a diferença entre Calor e Trabalho na termodinâmica e entender por que ambos são considerados fenômenos transitórios. Para resolver isso, vamos precisar conhecer os conceitos básicos de termodinâmica, especialmente o que significa algo ser transitório e como calor e trabalho se comportam nesse contexto.
Passo 2
Primeiro, vamos definir o que é um fenômeno transitório na termodinâmica. Na termodinâmica, fenômenos transitórios são aqueles que dependem do caminho seguido durante uma transformação de estado. Isso significa que o valor dessas quantidades pode mudar dependendo de como ocorre a mudança de um estado para outro, e não apenas do estado inicial e final.
Passo 3
Agora, vamos definir Calor. Calor (
) é a energia transferida entre sistemas ou objetos devido a uma diferença de temperatura. Essa transferência sempre ocorre do corpo com maior temperatura para o de menor temperatura, até que ambos estejam em equilíbrio térmico.
Passo 4
Em seguida, definimos Trabalho (
). Trabalho na termodinâmica é a energia transferida para ou de um sistema por meio de forças que causam deslocamento. Um exemplo comum é o trabalho realizado por um gás ao expandir e empurrar um pistão.
Passo 5
Ambos, Calor e Trabalho, são transitórios porque o quanto de calor ou trabalho envolvido em uma transformação não depende apenas dos estados inicial e final, mas sim de todo o caminho dessa transformação. Por exemplo, a quantidade de calor necessária para aquecer um combustível pode variar dependendo do processo usado, mesmo que a temperatura final seja a mesma.
Passo 6
Isso significa que, ao contrário de propriedades de estado como temperatura ou pressão, que dependem apenas do estado atual do sistema, Calor e Trabalho não são propriedades de estado. Eles não estão ligados a um estado específico, mas sim à maneira como o sistema chega de um estado para outro.
Passo 7
Por isso, na termodinâmica, dizemos que Calor e Trabalho são processos que envolvem transferência de energia e, por serem dependentes do caminho, são classificados como fenômenos transitórios.
Resposta
Calor e Trabalho são considerados fenômenos transitórios na termodinâmica porque a quantidade de energia transferida como calor ou trabalho depende do caminho específico seguido durante a transformação de um estado para outro, e não apenas dos estados inicial e final. Isso significa que suas magnitudes variam conforme o processo adotado, caracterizando-os como transferências de energia que não são propriedades de estado.