Equações de Estado

Equações de estado
Na termodinâmica, uma equação de estado é uma relação matemática entre as grandezas termodinâmicas de estado, entre funções de estado de um sistema termodinâmico.1 Mais especificamente, uma equação de estado é uma equação termodinâmica descrevendo o estado da matéria sob um dado conjunto de condições físicas. É uma equação constitutivaa qual provê uma relação matemática entre duas ou mais funções de estado associadas com a matéria, tais como suatemperatura, pressão, volume, energia interna ou entropia. Equações de estado são úteis em descrever as propriedades de fluidos, misturas de fluidos, sólidos, e até o interior de estrelas.
Uma equação de estado difere de uma equação fundamental no ponto em que uma equação de estado não encerra em si todas as informações termodinâmicas a respeito do sistema em estudo ao passo que uma equação fundamental necessariamente o faz. A partir de uma equação fundamental é possível, mediante o formalismo termodinâmico, obterem-se todas as equações de estado para o sistema, contudo o inverso não é verídico caso não se conheçam previamente todas as equações de estado do sistema. A ausência de apenas uma implica em princípio perda de informação associada ao sistema e a impossibilidade de construir-se uma equação fundamental a partir das outras. Há varias formas de expressar-se uma equação fundamental, estas relacionando-se mutuamente através das respectivas transformadas de Legendre.
A distinção entre uma equação fundamental e uma equação de estado é feita em função das grandezas relacionadas, e exige alguma compreensão sobre termodinâmica. A exemplo, a energia interna de um gás ideal, quando expressa em função do número de partículas do sistema, de seu volume e de sua entropia, constitui uma equação fundamental. Caso a equação da energia interna encontre-se expressa em função do número de partículas, de seu volume e da temperatura absoluta, tem-se então uma equação de estado e não mais uma equação fundamental.