ENERGIA E ASTRONOMIA
3ª Série
SEGUNDA LEI DA TERMODINÂMICA
Aula 25
OBJETIVOS DA AULA
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A quantidade de energia no Universo é constante, mas por que devemos nos preocupar com crises de energia para atender a demanda de consumo de energia?
https://www.msnoticias.com.br/editorias/noticias-brasil-mundo/blecaute-vira-apagao-com-torcida-por/55253/
PARA INÍCIO DE CONVERSA
Em 2023, um “apagão” provocado por uma falha no sistema atingiu pelo menos 10 Estados nas regiões Sul, Sudeste e Centro-Oeste, além do Distrito Federal.
Para começar, analise a imagem a seguir:
Identifique quais transformações de energia �podem ser identificadas na imagem?
Agora, ao sinal do(a) professor(a), responda em seu caderno:
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Praticando 1
Resolvendo
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SEGUNDA LEI DA TERMODINÂMICA
Suponha que você coloque um tijolo quente sobre um tijolo frio, no interior de uma região termicamente isolada.
O tijolo quente esfriará e cederá energia ao tijolo frio, o qual se aquecerá e, ao final, atingirão uma temperatura comum, denominada de �equilíbrio térmico.
Nenhuma energia se perderá, conforme a primeira lei da termodinâmica.
Tijolo quente e tijolo frio no interior de uma região termicamente isolada.
Isso viola a primeira lei da termodinâmica. Certo? �Por mais estranho que pareça, a resposta é, não! �Segundo a primeira lei da termodinâmica, se a energia combinada de ambos permanece constante, mesmo sendo impossível de acontecer.
Pense uma situação diferente:
Imagine que de forma espontânea, o tijolo quente começasse extrair calor do tijolo frio, tornando-se mais quente ainda.
https://makeagif.com/gif/a-bola-de-boliche-seu-madruga-surpreso-up_NSC
Calma, não tem nada de errado com a física!
https://tenor.com/pt-BR/view/seu-madruga-gif-3826527581504320488
Essa situação viola a segunda lei da termodinâmica. Acompanhe o próximo slide!
É isso mesmo, a impossibilidade da situação anterior, �é determinada pela segunda lei da termodinâmica.
Esta lei identifica o sentido da transformação de energia em processos naturais e pode ser enunciada de muitas maneiras, �a mais simples de todas é esta:
Espontaneamente, o calor jamais flui de um objeto frio para um objeto quente.
SEGUNDA LEI DA TERMODINÂMICA
SEGUNDA LEI DA TERMODINÂMICA
Por exemplo:
O sentido do fluxo espontâneo de calor é do quente para o frio.
imagem PNG de pt.pngtree.com
Calor
Verão
Calor
Inverno
Pode-se fazer o calor fluir no outro sentido, apenas se for realizado trabalho sobre o sistema ou se adicionarmos energia de alguma outra fonte.
Como acontece na geladeira, onde o calor flui de um lugar mais frio (interior) para lugar mais quente (exterior)
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SEGUNDA LEI DA TERMODINÂMICA
Com base na segunda lei da termodinâmica e, ao sinal do(a) professor(a), responda em seu caderno:
A energia interna de um enorme iceberg pode ser aproveitada para realizar trabalho?
Praticando 2
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Resolvendo 2
Conforme a segunda lei, ela pode realizar trabalho sobre coisas mais frias, mas não sobre coisas mais quentes do que o iceberg. Espontaneamente, a energia só flui do quente para o frio, e não em sentido contrário.
A energia interna de um enorme iceberg pode ser aproveitada para realizar trabalho?
De acordo com a segunda lei da termodinâmica e, ao comando do(a) professor(a), responda em seu caderno:
O funcionamento da geladeira viola a segunda lei da termodinâmica?
Praticando 3
Pode-se fazer o calor fluir no outro sentido, apenas se for realizado trabalho sobre o sistema ou se adicionarmos energia de alguma outra fonte – é o que acontece no caso da geladeira.
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O QUE VIMOS?
Professor, caso tenha alguma sugestão ou elogio para esta aula, acesse: https://forms.gle/ZuC8G4UPYMEdztJy5
Nesta aula, entendemos a segunda lei da termodinâmica e identificamos as perspectivas futuras para uso da energia.
REFERÊNCIAS
GONÇALVES FILHO, Aurélio. Física: interação e tecnologia. Vol. 3. Aurélio Gonçalves Filho, Carlos Toscano. 2ª ed. – São Paulo: Leya, 2016.
HEWITT, Paul G. Fundamentos de Física Conceitual – tradução Trieste Ricci. – Porto Alegre: Bookman, 2009.
PARANÁ. Trilha Energia e Astronomia. Secretaria de Estado da Educação. Curitiba, 2023.
POLITO, Antony M. M. A Construção da estrutura conceitual da Física Clássica. São Paulo: Editora Livraria da Física, 2016.