Um estudo em cosmologia e termodinâmica causal

Na primeira parte fazemos uma abordagem em Relatividade Especial das teorias termodinâmicas para processos reversíveis e irreversíveis num meio contínuo. Tratamos incialmente do formalismo referente às configurações de equilíbrio e, depois, as de não-equilíbrio. Nesta última destaca-se a descrição feita com a hipótese do equilíbrio local e aquela sem a hipótese do equilíbrio local (termodinâmica causal). Na última parte rediscutimos as teorias apresentadas quando campos gravitacionais se fazem presentes. Em seguida analisamos termodinamicamente um modelo que pode ser entendido como sendo uma nebulosa em contração apresentando processos dissipativos identificados por fluxo de calor e viscosidade volumar. Este modelo é apresentado por uma métrica conformalmente plana. Inicialmente, calculamos quantidades tais como temperatura, pressão, entropia e produção de entropia dentro de um formalismo termodinâmico que admite a hipótese do equilíbrio local. Em seguida, a mesma análise é realizada dentro do quadro de uma termodinâmica causal (estendida), que parte do estabelecimento de uma entropia local de não equilíbrio. Na terceira e última parte investigamos possíveis modelos cosmológicos homogêneos e isotrópicos com viscosidade volumar. Nesses modelos levamos em consideração a nova equação fenomenológica para viscosidade volumar proveniente da termodinâmica causal. Os modelos encontrados possuem seção espacial plana (k=0) e alguns não possuem singularidade. São verificadas as condições de energia e a seguir calculou-se a produção de entropia para os modelos fisicamente razoáveis.