termodinamica

Páginas: 22 (5369 palavras) Publicado: 2 de maio de 2014
Termodinâmica Metalúrgica - UNIDADE I

1. INTRODUÇÃO
Trataremos de termodinâmica – ou termoquímica – pela via da computação. Isso é conhecido internacionalmente pelo nome de 'computacional thermodynamics'. Na verdade, o melhor título para essa forma de estudo seria: termoquímica metalúrgica assistida pela computação.
A computação contribui – mas também atrapalha, com as suas necessidadesintrínsecas de capacidade e com a veloz obsolescência dos meios físicos e virtuais... entre outros problemas.
2. FÍSICO-QUÍMICA
I. Histórico
Há muitos anos atrás, acreditava-se que as reações rápidas eram aquelas que procediam até a sua finalização.
Cedo, porém, se descobriu, que estas eram propriedades independentes entre sí: o ‘grau de finalização’ ou de ‘extensão’ que uma reação pode atingir édado pelo valor da sua constante de equilíbrio – um conceito introduzido em 1864 pelos químicos noruegueses Cato Maximilian Guldberg e Peter Waage – enquanto que a taxa de conversão da reação é determinada pelo grau de contato íntimo entre os reagentes, na presença ou não de um agente catalisador – entre outras variáveis.

Josiah Willard Gibbs (18391903)http://www.aip.org/history/gap/Gibbs/Gibbs.html

A primeira lei da termodinâmica – segundo a qual o calor e o trabalho são mutuamente e totalmente interconversíveis – foi definida de forma clara, pela primeira vez, pelo físico alemão Julius Robert von Mayer, em 1842. A segunda lei da termodinâmica – pela qual os processos espontâneos ocorrem com o aumento do grau de entropia do sistema – foi enunciada pelo físico e matemático alemãoRudolf Julius Emanuel Clausius e pelo físico e matemático britânico William Thomson Kelvin, em 1850-51. Mas foi o trabalho de Nicolas Léonard Sadi Carnot “Réflexions sur la puissance motrice du feu...”, publicado em 1824, que ilustrou – com uma série de processos hoje conhecidos pelo nome de ciclo de Carnot – as relações entre o trabalho e a energia mecânica, mostrando que mesmo em condiçõesideais, um motor não pode converter em energia mecânica todo o calor que lhe é fornecido – antecipando, assim, também a segunda lei da termodinâmica.
Importantes contribuições no campo da físico-química foram feitas ao final do século dezoito pelo químico francês Comte Claude Louis Berthollet, que estudou a taxa e a reversibilidade das reações.
A aplicação da primeira e da segunda lei datermodinâmica para as substâncias heterogêneas, em 1875, pelo físico e matemático norte-americano Josiah Willard Gibbs, e a sua descoberta da regra das fases, deitaram as bases teóricas da físico-química. Gibbs publicou a primeira parte do trabalho – pelo qual ele se tornou famoso: Sobre o Equilíbrio das Substâncias Heterogêneas – em 1876; já a segunda, foi publicada em 1878.
A palavra físico-química pareceter sido 'forjada' somente em 1881, com a publicação do primeiro fascículo da revista Zeitschrift für Physikalische Chemie 1, devotada a esse tema.
Em 1906, o físico-químico alemão Walther Hermann Nernst enunciou a terceira lei da termodinâmica; além disso, ele também fez importantes contribuições estudando as propriedades físicas, estruturas moleculares e taxa das reações químicas.
Em 1923, oquímico norte-americano Gilbert Newton Lewis fez profundas contribuições para o esclarecimento dos princípios da termodinâmica química enunciados por Gibbs.
II. Subdivisões da físico-química
As principais subdivisões de estudo da físico-química são: a termodinâmica química; a cinética química; o estado 1 É interessante observar aqui, que o adjetivo é ‘física’, ou seja, a química é observada sob oponto de vista da ‘física’... 2 gasoso; o estado líquido; o estado sólido; as soluções; a eletroquímica; a química dos colóides; a fotoquímica; e a termodinâmica estatística.
O ramo da termodinâmica química, ou termoquímica, estuda a energia nas suas mais variadas formas relacionandoas com a matéria. Ela examina os modos pelos quais a energia interna, a entropia e a habilidade de produzir...
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