Curso de termodinâmica/Expressão quantitativa do trabalho de expansão

Primeira lei da da termodinâmica
Primeira lei	Trabalho	Entalpia	C.calorífica	G. perfeitos	Termoquímica	Metabolismo

O trabalho é a energia produzida pelo deslocamento de uma força . Seja o pistão de área A , se deslocando numa distância infinitamente pequena dl sob o efeito da força aplicada f , temos:

$\left|\delta w\right|\;=\;\left|fdl\right|\;=\;\left|P_{externo}-Adl\right|\;=\;\left|P_{externo}dV\right|$

Porém , se este volume aumentar (dV>0), o sistema perde energia mecânica ( o gás empurra o pistão). Por convenção, define-se o sinal das mudanças de energia em relação ao sistema : qualquer mudança de energia que é um aumento de E para o sistema ( e então diminuição para o seu meio ambiente ) é positiva. No intuito de respeitar esta regra w deve ser negativo se dV for positivo . Como a pressão sempre é positiva , escreveremos :

$\delta w\;=\;-P_{externo}dV$

Geralmente , simplifica-se a escrita na forma :

$\delta W\;=\;-PdV$

mas devemos, então, nos lembrar que P representa a pressão externa imposta ao gás e não necessariamente a pressão de equilíbrio do gás.

Cuidado : acha-se , em alguns livros, a expressão w = +PdV. Anotar porém que neste caso , a expressão matemática da primeira lei seria:

dE = q - w.