[Prof. Humberto] TERMODINÂMICA

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ISOTERMAS DE GASES REAIS 
 O ESTADO CRÍTICO – COORDRNADAS CRÍTICAS
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 PRINCÍPIO DOS ESTADOS CORRESPONDENTES
- USANDO OS VALORES DE a, b E R NA EQ. DE van der WAALS:
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 FASES CONDENSADAS
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 FASES CONDENSADAS – ALGUMAS PROPRIEDADES
- COEFICIENTES DE DILATAÇÃO TÉRMICA (α) E COMPRESSIBILIDADE (κ):
α = (1/V).(∂V/∂t)p 
κ = - (1/V).(∂V/∂p)T 
- EXPERIMENTALMENTE:
- CALORES DE FUSÃO, VAPORIZAÇÃO E SUBLIMAÇÃO:
- PRESSÃO DE VAPOR: “Tendência ao escape”
Equação de estado das fases condensadas
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 EXEMPLO 1: A 25oC, um recipiente rígido e selado é completamente cheio com água líquida. Se a temperatura subir de 10oC, qual a variação de pressão que se desenvolverá no recipiente? Dados: α = 2,07 x 10-4K-1 e κ = 4,50 x 10-5atm-1. 
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TERMODINÂMICA
 TERMODINÂMICA  estuda as variações de energia que acompanham as transformações físico-químicas da matéria. 
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 A LEI ZERO DA TERMODINÂMICA
“Se tanto A como C estão em EQUILIBRIO TÉRMICO com B então 
A e C estão em EQUILÍBRIO TÉRMICO entre si!”
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 TERMOS TERMODINÂMICOS – DEFINIÇÕES
 Sistema  é a parte do universo físico que está sob investigação;
 Fronteira  define o espaço físico onde o sistema está localizado, separando-o do resto do universo, as vizinhanças;
 Sistema isolado  a fronteira não permite qualquer interação com as vizinhanças;
 Sistema fechado  pode trocar energia, mas não massa com as vizinhanças;
 Sistema aberto  pode trocar massa e energia com as vizinhanças; 
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 TERMOS TERMODINÂMICOS – DEFINIÇÕES
 Propriedades do Sistema  atributos físicos perceptíveis;
 Estado do sistema  é definido quando suas propriedades são conhecidas;
 Equação de estado  relaciona as variáveis de estado (pV = nRT);
 Mudança de estado  é definida quando os estados inicial e final são especificados;
 Caminho  é definido fornecendo-se o estado inicial, a seqüência de estados intermediários e o estado final;
 Processo  é um método de operação através do qual uma mudança de estado é efetuada;
 Processo reversível  é assim denominado quando sistema e vizinhanças são restaurados a condição original;
 Processo irreversível  é assim denominado quando as vizinhanças não são restaurados a condição original.
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 TERMOS TERMODINÂMICOS – DEFINIÇÕES
 Trabalho (W)  em termodinâmica, é definido como qualquer quantidade que escoa através da fronteira de um sistema, durante uma mudança de estado, e é completamente conversível na elevação de uma massa nas vizinhanças.
W (+)  quando é produzido nas vizinhanças, ou seja, escoa para as vizinhanças;
W (-)  quando é destruído nas vizinhanças, ou seja, escoa a partir das vizinhanças. 
Definição matemática: dW = Foposição . dx 
 Calor (Q)  em termodinâmica, é definido como qualquer quantidade que escoa através da fronteira de um sistema, durante uma mudança de estado, em virtude de uma diferença de temperatura entre sistema e vizinhanças e escoa de um ponto de temperatura mais alta para um de temperatura mais baixa.
Q (+)  quando escoa a partir das vizinhanças;
Q (-)  quando escoa para as vizinhanças. 
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 TRABALHO DE EXPANSÃO:
+
+
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 TRABALHO DE COMPRESSÃO:
-
-
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 TRABALHO EM MAIS DE UM ESTÁGIO (VÁRIOS ESTÁGIOS):
Wtotal = W(1º) + W(2º) = p’op.(V’ – V1) + p’’op.(V2 – V’) 
Wtotal = W(1º) + W(2º) = p’’op.(V’ – V2) + p’op.(V1 – V’) 
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 QUANTIDADES MÁXIMA E MÍNIMA DE TRABALHO:
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 EXEMPLO 2: Forneça a expressão para o trabalho máximo de expansão ou mínimo de compressão, que aparece em uma mudança de estado isotérmica de um gás ideal. 
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 TRANSFORMAÇÕES REVERSÍVEIS E IRREVERSÍVEIS:
- CONSIDERANDO A SEGUINTE SITUAÇÃO:
 PROCESSO I: Expansão em um único estágio, com pop. = p2, e então compressão em um único estágio, com pop. = p1. 
 PROCESSO II: Expansão em vários estágios, com pop. = p, e então compressão em vários estágios, com pop. = p. 
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 TRANSFORMAÇÕES REVERSÍVEIS E IRREVERSÍVEIS:
 PROCESSO I: Expansão em um único estágio, com pop. = p2, e então compressão em um único estágio, com pop. = p1. 
 PROCESSO II: Expansão em vários estágios, com pop. = p, e então compressão em vários estágios, com pop. = p. 
W = ∫ pop. dV 
 
Vi
Vf
Wciclo = Wexp. + Wcomp.
Wciclo = 0