Termodinâmica Metalúrgica

CAPÍTULO 1
CONCEITOS
FUNDAMENTAIS

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1. CONCEITOS FUNDAMENTAIS

A termodinâmica metalúrgica busca responder duas perguntas básicas:
- qual é o balanço energético de um dado processo;
- qual é a condição de equilíbrio de uma dada reação, ou, sob determinadas condições se uma certa reação é ou não viável termodinamicamente.

A primeira pergunta é respondida pela primeira lei da termodinâmica. Entretanto, para se estabelecer o balanço de energia para um dado processo, alguns pré-requisitos devem ser atendidos: - conhecimento adequado do balanço de massa do sistema;
- conhecimento dos diversos tipos de calores envolvidos e saber avaliá-los.

Para o desenvolvimento de balanços de massa é necessário lidar com alguns conceitos fundamentais: - número de moles;
- equação do gás ideal;
- estequiometria de reações químicas.

1.1. Mol

A unidade fundamental em cálculos da termodinâmica metalúrgica é o átomo ou a molécula.
Desse modo, torna-se de grande importância saber medir e expressar o número de moléculas e átomos presentes em um determinado sistema metalúrgico. Entretanto, mesmo em sistemas muito pequenos, esse número é extremamente elevado o que torna incômoda a sua utilização. Para contornar esse inconveniente foi definida uma nova quantidade: o mol.

Sua definição precisa é:

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“O ‘número de átomos de carbono contido em exatamente 12 g de C12 é chamado o número de
Avogadro, N (N = 6,023 x 1023). Um mol é a quantidade de material que contém o número de
Avogadro de partículas.

Assim, os valores de massa atômica e massa molecular que se encontram tabelados na literatura são referentes à massa de um mol (ou 6,023 x 1023) de átomos ou moléculas. É óbvio que esses valores vão diferir de átomo para átomo e molécula para molécula.

Outra relação importante é que a massa molecular de um determinado composto pode ser determinada somando-se as massas atômicas dos átomos que o compõem.

Os “Dados Termodinâmicos para