Mostramos como aplicar o princípio de conservação de energia e como calcular a variação total de entropia ao considerarmos o fluxo de calor entre sistemas acoplados.
Uma máquina térmica essencialmente converte parte do calor em energia mecânica ou trabalho. Idealizada como um sistema termodinâmico composto por dois reservatórios (um quente e um frio) e uma fonte de trabalho reversível, mostramos como calcular sua eficiência.
Apresentamos o teorema do Trabalho Máximo, que estabelece um limiar para o trabalho realizado por um sistema termodinâmico. Este conceito se aplica no cálculo da eficiência de uma máquina térmica.
Na Física, o oscilador harmônico simples é um modelo que explica diversos sistemas oscilantes tais como o sistema massa-mola, o pêndulo simples, o pêndulo físico, a vibração de um diapasão, etc. Nesta videoaula apresentamos outra aplicação do oscilador: as vibrações moleculares. Embora a mecânica quântica seja a teoria apropriada para descrever os fenômenos atômicos, mostramos que um sistema clássico simples como o oscilador também é capaz de produzir uma explicação interessante.
Um sistema oscilatório real está sujeito a uma força dissipativa que provoca diminuição da amplitude do movimento. É a oscilação amortecida que apresenta 3 comportamentos: subamortecimento, superamortecimento e amortecimento crítico.
O movimento resultante de um oscilador ao qual se aplica um força externa propulsora periódica é conhecido como oscilação forçada. Apresentamos a solução geral deste sistema e o fenômeno da ressonância, caracterizado pelo crescimento de sua amplitude de oscilação.
O formalismo termodinâmico é desenvolvido a partir do princípio de entropia máxima. Mostramos que este princípio é equivalente ao princípio de energia mínima.
A partir de um formalismo termodinâmico baseado em 4 postulados, mostramos a importância em se definir processos quase-estáticos e reversíveis. Neste contexto, apresentamos as Leis da Termodinâmica.
Apresentamos exemplos envolvendo integrais de superfície e de volume e, em seguida, enunciamos e demonstramos o Teorema de Gauss (ou Teorema da Divergência). Apresentamos a Lei de Gauss em suas formas integral e diferencial.
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