Graxaim/Laboratório Virtual de Termodinâmica: Um aplicativo configurável de simulação de processos termodinâmicos

Graxaim/Virtual Thermodynamics Laboratory: A Configurable Application for Simulating Thermodynamic Processes

Desenvolvemos e apresentamos um aplicativo para ser integrado a páginas da internet denominado Graxaim – Laboratório Virtual de Termodinâmica, ou Graxaim/LVT. Através de arquivos de configuração, o aplicativo pode ser usado para propor diferentes situações-problema experimentais virtuais, com diferentes subsistemas e equipamentos de medidas, equivalentes a diferentes kits experimentais. Apresentamos o algoritmo baseado no princípio de máxima entropia que desenvolvemos para as interações térmicas e mecânicas utilizadas pelo aplicativo para simular uma grande variedade de processos termodinâmicos reversíveis e irreversíveis. O aplicativo possui sete configurações pré-instaladas. Utilizamos uma delas para mostrar como o encadeamento de processos termodinâmicos, obtidos pela modificação de arranjos experimentais, pode ser usada para simular um Ciclo de Carnot. Mostramos como dificuldades técnicas do simulador podem ser resolvidas através de processos irreversíveis que degradam a eficiência da máquina térmica e argumentamos que essa discussão pode ser utilizada para fazer analogias com dificuldades técnicas de máquinas reais. Os resultados dos estados de equilíbrio obtidos na simulação foram comparados com os resultados teóricos esperados e os desvios relativos médios mostraram-se menores que 0,1%.

Palavras-chave:
Laboratório virtual; termodinâmica; processos termodinâmicos; simulação