sábado, 28 de setembro de 2013

Energia interna do gás ideal


Energia Interna do gás ideal (Greiner faz teoricamente) apartir da teoria cinética.

POSTULADO I – Existem determinados estados, chamados de estado de equilíbrio.
Macroscopicamente são caracterizadas pelo U, energia interna, o volume V e o número de moles N, N1, N2, N3,... N componentes químicos.

POSTULADO II- Existe uma função chamada entropia. Sistema composto com parâmetros extensivo definido para todos os estados de equilíbrio.

POSTULADO III – A entropia de um sistema composto é aditiva ao longo dos subsistemas constituintes. A entropia é  contínua ediferenciável, http://pt.wikipedia.org/wiki/Equa%C3%A7%C3%A3o_diferencial uma função monotonamente crescente da energia.

POSTULADO IV – A entropia de qualquer sistema desaparece nos estados para os quais dU/dS= 0 Entropia S é uma grandeza termodinâmica que mensura o grau de irreversibilidade de um sistema, está associada ao que chamamos de desordem. É uma função de S(U,V,N). O valor da função sempre cresce durante processos naturais em um sistema isolado que obedece ao "princípio da máxima entropia”. As grandezas extensivas: U,V e N que significam; energia, volume e nº de moles.

            A física é uma disciplina complexa do ponto de vista do aluno; os postulados  I,II,e III  nos auxiliam a compreender de forma científica a entropia, uma grandeza também difícil de ser explicada pelo professor, contudo observando, analisando os postulados o aluno chega a uma  compreensão  mais razoável e mais coerente com os fatos explicitados nas diferenciais. Vamos, no entanto, estudar sobre A CONSERVAÇÃO DE ENERGIA. Partindo desse estudo analisaremos em duas aulas o conteúdo proposto pelo professor (Mauro Kynomoto).
             CONSERVAÇÃO DA ENERGIA (Planejamento para aula- física I)

     Na linguagem usada para descrever os fenômenos que envolvem trabalho e energia, dizemos frequentemente que a energia potencial foi "armazenada” num sistema, no sentido de que essa energia pode se manifestar mais tarde em forma de movimento ( física I, cap. 8 – Ralliday). Existem três forças que mudam o estado de um sistema: A força elástica: F(x) = - kx (obedece a lei de Hooke.

              A força gravitacional: F(y)=mgy = (mgh)

              A Força de atrito dinâmico:  K= 1/2mv2 ( se relaciona com a energia cinética).

     A energia mecânica de um sistema E que é a soma da energia cinética e da energia potencial. Nosso objetivo será verificar o que acontece com o valor da energia mecânica quando uma força gravitacional, de atrito, ou elástica, age dentro do sistema. Será que E varia? Ou será que permanece constate, caso em que podemos dizer que é conservada?
E= Ui + Ki = Uf + Kf ==... =Un + U= Constante.

A variação de energia dado por: ∆K+ ∆U = 0.


FORÇAS CONSERVATIVAS E NÃO CONSERVATIVAS 

Quando uma força muda o estado de um sistema, se uma mudança de energia potencial pode ser associada a essa mudança de estado, dizemos que a força é conservativa; caso contrário a força é não conservativa. A força de uma mola e a força gravitacional (peso) é conservativa; a força de arrasto e a força de atrito são não conservativas.
Uma força é conservativa se o trabalho realizado por ela sobre a partícula que se move de um ponto para outro é o mesmo para todos os caminhos que ligam os dois pontos; caso contrário a força é não conservativa.

Wab, 2 =  - Wba, 2
     Ou
Wab, 1 = Wba, 1

De acordo coma eq. 8-16, o trabalho realizado sobre uma partícula por uma força conservativa não depende da trajetória seguida pela partícula. Depende do ponto inicial e do ponto final em um sistema fechado.

METODOLOGIA:

A aula terá os instrumentos tecnológicos de apoio: Data show e notebook, para o professor. Os alunos acompanharão as explicações e copiarão em anotações pontos que considerarem significativos ao objetivo CONSERVAÇÃO DE ENERGIA.

OBJETIVO ESPECÍFICO: Compreender conservação de energia mecânica.
MARIA DAS GRAÇAS DOS SANTOS
INSTRUMENTAÇÃO PARA O ENSINO DE FÍSICA.

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