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Energia interna de um sistema Básico

Publicado em 03/06/2009 

Ficha de Aprendizagem

Síntese

Introdução ao conceito de energia interna, essencial para a definição da primeira lei da termodinâmica.

Palavras-chave
  • Energia interna
  • Sistema termodinâmico
Objectivos de Aprendizagem

A aprendizagem neste tópico envolve o seguinte objectivo:

  • Definir energia interna de um sistema termodinâmico
Pré-requisitos

Os seguintes conhecimentos são essenciais para a compreensão deste tópico:

A energia interna é uma propriedade importante de um sistema termodinâmico e possibilita a caracterização desse sistema, assim como inferir outras propriedades relativas ao sistema considerado.

Energia interna

A energia interna é toda a energia de um sistema que está associada com os seus constituintes microscópicos (átomos e moléculas), do ponto de vista de um referencial em repouso, relativamente ao centro de massa do sistema.

O facto de se considerar um referencial em repouso e relativo ao centro de massa do sistema, assegura que não se contabiliza a energia cinética devido ao movimento do sistema.

Por exemplo, se tivermos um objecto sólido em movimento com uma certa velocidade, a energia cinética associada a esse movimento não contribui para a energia interna do sólido.

Deste modo, a energia interna de um sistema termodinâmico, que normalmente se denota por U ou E, é a soma da energia cinética, devido à rotação, translação e vibração das partículas e da energia potencial, que inclui a energia potencial entre partículas e a energia da ligação química entre os átomos das moléculas.

Com base nesta definição, claramente constatamos que a energia interna de um sistema é uma variável de estado extensiva, uma vez que a energia interna é tanto maior, quanto maior for o número de partículas do sistema.

Autor e Créditos

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Referências Bibliográficas

  • [1] Serway, R. A., Jewett, J. W., Physics for Scientists and Engineers, Thomson Learning, Belmont, 2004.
 

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