Aplicações da termodinâmica

Sabemos que a Termodinâmica, também denominada de termologia, tem diversas aplicações. Com isso ela consegue descrever tanto situações simples como situações complexas, fazendo uso de uma pequena quantidade de variáveis. As variáveis que a termodinâmica utiliza para descrever diferentes situações são temperatura, pressão, volume e número de mols. A seguir citaremos algumas das aplicações da termodinâmica.

Ciência dos materiais

Uma das aplicações da termodinâmica está ligada à ciência dos materiais, que estuda meios para obtenção de novos tipos de materiais, que possuam propriedades químicas e físicas bem definidas. A termodinâmica, podemos assim dizer, é uma das bases da engenharia dos materiais, pois os processos de fabricação de novos materiais envolvem bastante a transferência de calor e trabalho para as matérias primas.

Por exemplo, uma peça cerâmica necessita passar por um processo de cozimento com temperaturas muito elevadas, que chegam a ser superiores a 1.000°C. Suas propriedades físicas finais dependerão do tempo e da temperatura aos quais ela foi submetida.

Para cada situação prática sempre existe um tipo de material mais adequado: a utilização de ligas de alumínio com titânio permitiu a construção de aviões maiores, mais leves e resistentes; os automóveis modernos usam, em grande parte, materiais plásticos e ligas especiais; os médicos cirurgiões fazem uso de bisturis com lâmina especial muito afiada e bastante resistente etc.

Nas indústrias

Os processos industriais transformam matéria-prima em produtos acabados usando máquinas e energia. Na indústria de laticínios, a transferência de calor é usada na pasteurização e na fabricação de queijos e manteiga. Nas siderúrgicas, as altas temperaturas dos fornos causam a fusão de várias substâncias, permitindo a sua combinação e produzindo diferentes tipos de aço.

Arquitetura

O desenho e a construção de habitações devem sempre levar em consideração os aspectos de troca de energia. O nosso organismo só pode sobreviver em uma pequena faixa de temperatura onde nosso metabolismo é mais eficiente, por isso nos sentimos melhor quando a temperatura do meio ambiente está em torno dos 20°C.

Os projetos urbanos e residenciais levam em consideração esses limites, mas devem considerar também o bom aproveitamento dos recursos naturais. Um exemplo é o uso da energia solar para substituir aquecedores de água que funcionam com energia elétrica ou com queima de combustível.