atps termodinamica

Páginas: 13 (3087 palavras) Publicado: 4 de novembro de 2014
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Dp_Termodinâmica
Propriedades de uma substância Pura
A aplicação do balanço de energia a um sistema de interesse requer o conhecimento das
propriedades deste sistema e de como estas propriedades estão relacionadas. No caso de desejar
descrever o estado ou mudança de estado de um sistema, deve-se saber alguma coisa sobre as
características da substância que faz parte do mesmo. O sistemamais simples concebível é aquele
constituído por uma substância simples (pura).
Substância pura: é aquela que tem composição química invariável e homogênea. Pode
existir em mais de uma fase, mas a composição química é a mesma em todas as fases. Assim, a
água líquida, uma mistura de água líquida e vapor d’água ou mistura de gelo e água líquida são
todas substâncias puras, pois cada fase tem amesma composição química. Por outro lado, uma
mistura de ar líquido e gasoso não é uma substância pura, pois a composição da fase líquida
diferente daquela da fase gasosa.
Às vezes uma mistura de gases, tal como o ar, é considerada uma substância pura, desde que
não haja mudança de fase. Rigorosamente falando, isso não é verdade, mas pode-se dizer que uma
mistura de gases, tal como o ar,exibe algumas das características de uma substância pura, desde
que não haja mudança de fase.
Definindo o Estado: Para se definir o estado (de equilíbrio) de um sistema fechado deve ser
estabelecido pelo valor de suas propriedades termodinâmicas. A partir da observação de diversos
sistemas termodinâmicos, sabe-se que nem todas as propriedades são independentes entre si, e que
um ponto importante,é que o estado pode ser unicamente determinado pelo estabelecimento dos
valores das propriedades independentes, o que significa que não se pode determinar uma delas
através do conhecimento da outra.
Sistema Compressível Simples: é aquele para o qual os únicos trabalhos mecânicos
relevantes são o de expansão e compressão da fronteira do tipo PdV além de um possível trabalho
de cisalhamento(trabalho de eixo) que atravessa a fronteira. Portanto, considerando uma
propriedade independente para a transferência de calor e a outra para a única interação via trabalho,
chega-se a um total de duas propriedades necessárias para a determinação do estado de um sistema
simples.
O Postulado de Estado: pode-se afirmar que para um sistema compressível simples
(composto de uma única substânciapura), o estado será definido pelo valor de duas propriedades

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intensivas independentes além da massa do referido sistema. Este é o chamado Postulado de Estado
e possui uma imensa importância prática, pois permite afirmar que o estado intensivo de um sistema
compressível simples (uma substância pura) pode ser representado por um par ordenado construído
com os valores de duas propriedadestermodinâmicas intensivas independentes, da forma (T, v) ou
(P, T).
Por exemplo, em certos processos de mudança de fase, pressão e temperatura não são
independentes, e, portanto, pressão e temperatura não são suficientes para especificar o estado.
Equilíbrio de Fase
Considere como sistema a água contido no conjunto êmbolo-cilindro da figura (1a) a seguir.
Suponha que sua massa seja de 1 kg,que o êmbolo e o peso mantenham a pressão de 0,1 MPa no
sistema e que a temperatura inicial seja de 20°C. À medida que é transferido calor à água, a
temperatura aumenta consideravelmente, o volume específico aumenta ligeiramente e a pressão
permanece constante. Quando a temperatura atinge 99,6 °C, uma transferência adicional de calor
implica em uma mudança de fase como indica na figura (1b).Isto é, uma parte do líquido torna-se
vapor e, durante este processo a pressão e a temperatura permanecem constantes, mas o volume
específico aumenta consideravelmente. Quando a última gota de líquido tiver vaporizado, uma
transferência adicional de calor resulta num aumento da temperatura e do volume específico do
vapor, como mostra a figura (1c).

Figura (1): Mudança da fase líquida para...
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