A Primeira Lei da Termodinâmica considera a variação da energia interna, cinética e potencial.
Qual dessas formas de energia é sempre desprezível na maioria dos processos termodinâmicos?
Qual dessas formas de energia é sempre desprezível na maioria dos processos termodinâmicos?
Passo 1
Beleza, vamos entender qual é a pergunta. A Primeira Lei da Termodinâmica fala sobre a variação da energia interna, cinética e potencial de um sistema. A questão quer saber qual dessas energias geralmente a gente pode deixar de lado na maioria dos processos termodinâmicos. Para resolver isso, vamos precisar saber o que cada tipo de energia significa e como elas se comportam nos processos que a gente estuda.
Passo 2
Primeiro, vamos revisar rapidinho o que cada energia representa:
- Energia Interna (
): É a energia total das partículas dentro do sistema, incluindo suas movimentações e interações. - Energia Cinética (
): É a energia devido ao movimento do sistema como um todo. - Energia Potencial (
): É a energia armazenada devido à posição do sistema em um campo de forças, como a gravidade.
Na maioria dos processos termodinâmicos, como compressão ou expansão de gases, a energia interna é a que realmente muda de forma significativa.
Passo 3
Agora, vamos pensar na energia cinética. Para que a energia cinética seja relevante, o sistema precisaria estar se movendo a uma velocidade considerável. Mas, em processos termodinâmicos típicos, como reações químicas em um recipiente ou troca de calor entre um gás e o ambiente, o movimento macroscópico do sistema é praticamente inexistente ou muito pequeno. Ou seja, a mudança na energia cinética (
) é mínima.
Passo 4
A energia potencial também pode ser considerada. Em muitos casos, a variação da energia potencial depende do posicionamento do sistema no campo gravitacional ou eletrostático. Na maioria dos processos termodinâmicos que a gente estuda, como em máquinas térmicas ou em processos de mistura de substâncias, a variação da energia potencial (
) também é desprezível, especialmente se não houver mudanças significativas na altura ou na posição do sistema.
Passo 5
Entretanto, entre a energia cinética e a energia potencial, a energia cinética é geralmente mais desprezível porque, como mencionamos, a movimentação do sistema inteiro é bem pequena em comparação com as mudanças na energia interna. Além disso, muitos processos ocorrem em ambientes onde o sistema está essencialmente estacionário.
Resposta
A energia cinética é sempre desprezível na maioria dos processos termodinâmicos.