termodinamica

QUÍMICA GERAL TEÓRICA
QUI-01-004
Aula 07: Termodinâmica
Conceitos e Formalismo

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Objetivos
 Introdução;
 Conceitos Básicos;
 Transformações Termodinâmicas;
 Calor - q e Trabalho - w (Primeira Lei = Primeiro Princípio);
 Trabalho reversível x Trabalho Irreversível;
 Determinação da Energia Interna (ΔU);

Os princípios da termodinâmica:
•
•
•
•

Desenvolvida em ca. 1800 (Revolução Industrial)
É universal
Se aplica em sistemas em equilíbrio
É puramente empírica – baseada em termos macroscópicos • As observações empíricas são resumidas em 4 leis.
A termodinâmica estuda as transformações de energia.
O objetivo da termodinâmica é estabelecer as relações entre os tipos de energia e suas diversas manifestações.
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Liberação de Energia proporciona

Calor

Trabalho (mecânico)

Trabalho Elétrico

Sistema + Vizinhança = UNIVERSO

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Sistema Aberto

Sistema Fechado

Sistema Isolado

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• Sistema

aberto:

fronteiras permeáveis à passagem de matéria

• Sistema

fechado:

fronteiras impermeáveis à passagem de matéria

Podem trocar Energia com a Vizinhança
• Sistema

isolado: não tem contato mecânico,

nem térmico com suas vizinhanças
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Descrição de sistemas
Propriedades de estado

Equilíbrio

Propriedades Extensivas: V, n, m
P, V, T, n, m

Caminho

Reversível

Propriedades Intensivas: T, P, ρ=m/V,
Vm=V/n

sequência de etapas intermediárias entre o estado inicial e final
Irreversível (Espontâneo)
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Transformação Termodinâmica
Mudança de Estado
Na termodinâmica avaliamos uma mudança de estado que ocorre através de um “caminho”, onde inicialmente o sistema se encontra em um estado de equilíbrio (descrito por suas funções de estado) e no final passa a um novo estado de equilíbrio (também descrito por funções de estado).

reversível (muito lento, alta eficiência) irreversível (espontâneo)

Caminho

adiabático (q=0), isotérmico (T cte), isobárico (P cte),