Sumário
Explorar as lições
Introdução geral
Por que estudar termodinâmica: conversão de calor em trabalho, máquinas térmicas, fontes de energia e desafios contemporâneos.
História da termodinâmica e da calorimetria
Da teoria do calórico à entropia de Clausius: a lenta separação entre calor e temperatura, e o nascimento dos dois princípios.
Noções fundamentais
Equilíbrio, princípio zero, paredes, variáveis e funções de estado, transformações quase-estáticas.
Conservação da energia: o primeiro princípio
Trabalho, calor, energia interna e o primeiro princípio.
Reversibilidade e irreversibilidade: o segundo princípio
Entropia, reversibilidade e o segundo princípio.
Estrutura matemática: as relações fundamentais
Relações fundamentais e potenciais termodinâmicos.
Estrutura formal: mudanças de variáveis
Cálculo diferencial, a transformada de Legendre e os potenciais termodinâmicos.
Coeficientes calorimétricos e termoelásticos
Coeficientes calorimétricos, termoelásticos e equações de estado.
Transições de fase
Diagramas de fase, instabilidades e o gás de Van der Waals.
Máquinas térmicas
Ciclos ditérmicos, o ciclo de Carnot, rendimentos e enunciados do segundo princípio.
Geometria diferencial em termodinâmica
As estruturas geométricas subjacentes à termodinâmica.
O demônio de Maxwell
Informação, entropia e os limites da termodinâmica clássica.
Ciclos endorreversíveis
Rendimento em potência máxima e motores térmicos reais.
Termoeletricidade
Efeitos termoelétricos e conversão de energia.
Termodinâmica fora do equilíbrio
Fenômenos irreversíveis e as relações de Onsager.
Climatologia e termodinâmica
Aplicações termodinâmicas ao sistema climático terrestre.
Termodinâmica quântica
Trabalho, calor e entropia na escala quântica.