Capitulo 2
PRIMEIRA LEI DA TERMODINÂMICA
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2. PRIMEIRA LEI DA TERMODINÂMICA
Em todo processamento metalúrgico, a energia está presente e é necessário que se saiba contabilizar os gastos energéticos desses processos. Para tal é fundamental dominar a utilização da função entalpia.
2.1. Definição e Utilização de Entalpia
Em termodinâmica, a palavra entalpia tem sido utilizada para designar quatro tipos de calor:
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entalpia de aquecimento: para designar o calor fornecido a uma substância, quando esta é aquecida até uma certa temperatura;
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calor de transformação (calor de fusão, calor de evaporação): para designar a quantidade de calor cedida a uma substância para provocar sua mudança de fase durante o período em que a temperatura permanece constante;
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calor de reação: designando o calor envolvido durante uma reação química, onde reagentes desaparecem e produtos são formados;
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calor de dissolução: designando o efeito térmico ao se diluir um metal em outro.
A seguir cada um desses tipos de calor será estudado separadamente.
2.1.1. Entalpia de Aquecimento
Esse termo é utilizado simplesmente para designar o calor necessário para se aquecer uma substância até uma determinada temperatura.
Normalmente, avalia-se a entalpia de aquecimento de um elemento ou composto a partir de uma dada temperatura de referência.
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Geralmente, a temperatura ambiente clássica de 25ºC é igual a zero. Assim, quando se fala em entalpia do ferro sólido a 800 K, quer se dizer na realidade entalpia contida no ferro a 800 K, ou que para aquecer o ferro de 298 a 800 K consumiu-se uma certa quantidade de calorias.
A função entalpia é designada pela letra “H” e a entalpia de aquecimento para o caso acima é representada da seguinte maneira:
(H800 – H298) Fe
onde o índice colocado tem o significado abaixo.
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800: temperatura até onde foi feito o aquecimento (K);
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298: temperatura a partir da qual se fez o aquecimento (K);
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Fe : símbolo químico do elemento ou composto que foi