Análise termodinâmica do movimento de corpos em meios dissipativos: uma aplicação do Teorema de Gouy–Stodola
| dc.contributor.advisor1 | Longaresi, Rafael | |
| dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/0191932527256862 | |
| dc.contributor.advisor1orcid | https://orcid.org/0000-0001-8194-828X | |
| dc.contributor.author | Cardoso, Daniel | |
| dc.contributor.authorlattes | http://lattes.cnpq.br/7226334743229189 | |
| dc.date.accessioned | 2025-09-23T17:28:25Z | |
| dc.date.issued | 2025-07-22 | |
| dc.description.abstract | This work presents a thermodynamic analysis of energy dissipation and entropy generation in the falling motion of bodies immersed in viscous fluids, using the Gouy–Stodola Theorem as the central framework. Based on the First and Second Laws of Thermodynamics, the study investigates how dissipative forces — modeled by linear or quadratic drag — limit the conversion of mechanical energy into useful work. Experiments were conducted with three geometries (sphere, cube, and drop) in two media (water and glycerin) to determine terminal velocities and estimate drag coefficients. Using data obtained through video analysis, the dissipated power and the rate of entropy generation over time were quantified. The equations of motion were derived and interpreted in light of thermodynamic admissibility, allowing the identification of regions in phase space consistent with positive entropy production. The results show that the thermodynamic approach enhances the understanding of dissipative mechanical systems by rigorously integrating the concepts of irreversibility and entropy into the analysis of motion. | eng |
| dc.description.resumo | Este trabalho propõe uma análise termodinâmica da dissipação de energia e da geração de entropia na queda de corpos imersos em fluidos viscosos, utilizando o Teorema de Gouy–Stodola como ferramenta central. A partir das Leis da Termodinâmica, especialmente da Segunda Lei, investiga-se como a presença de forças dissipativas — modeladas por arrasto linear ou quadrático — impõe limites à conversão de energia mecânica em trabalho útil. Foram realizados experimentos com três geometrias (esfera, cubo e gota) em dois meios (água e glicerina), a fim de determinar as velocidades terminais e estimar os coeficientes de resistência. Com base nos dados obtidos por vídeo-análise, quantificaram-se a potência dissipada e a taxa de geração de entropia ao longo do tempo. As equações de movimento foram derivadas e discutidas à luz da admissibilidade termodinâmica, permitindo distinguir regiões do espaço de fases compatíveis com a produção positiva de entropia. Os resultados evidenciam que a abordagem termodinâmica enriquece a descrição de sistemas mecânicos dissipativos, ao integrar rigorosamente os conceitos de irreversibilidade e entropia à análise do movimento. | por |
| dc.description.sponsorship | Não recebi financiamento | |
| dc.identifier.citation | CARDOSO, Daniel. Análise termodinâmica do movimento de corpos em meios dissipativos: uma aplicação do Teorema de Gouy–Stodola. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Física) – Universidade Federal de São Carlos, Sorocaba, 2025. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/22813. | por |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/20.500.14289/22813 | |
| dc.language.iso | por | |
| dc.publisher | Universidade Federal de São Carlos | |
| dc.publisher.address | Campus Sorocaba | |
| dc.publisher.course | Física - FL-So | |
| dc.publisher.initials | UFSCar | |
| dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil | en |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ | |
| dc.subject | Termodinâmica | por |
| dc.subject | Geração de Entropia | por |
| dc.subject | Força de Arrasto | por |
| dc.subject | Teorema de Gouy-Stodola | por |
| dc.subject | Sistemas Dissipativos | por |
| dc.subject | Termodynamics | eng |
| dc.subject | Entropy Generation | eng |
| dc.subject | Gouy-Stodola Theorem | eng |
| dc.subject | Drag Force | eng |
| dc.subject | Dissipative Systems | eng |
| dc.subject.cnpq | CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA | |
| dc.subject.ods | 4. Educação de Qualidade | |
| dc.title | Análise termodinâmica do movimento de corpos em meios dissipativos: uma aplicação do Teorema de Gouy–Stodola | por |
| dc.title.alternative | Thermodynamic analysis of the motion of bodies in dissipative media: an application of the Gouy–Stodola Theorem | eng |
| dc.type | TCC |
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