Relações termodinâmicas

Capítulo 7 Relações Termodinâmicas

7.1 Introdução

As Leis da Termodinâmica foram desenvolvidas de forma a serem aplicadas a sistemas de qualquer número de coordenadas. No caso de três ou mais coordenadas, falamos de superfícies isotérmicas, adiabáticas, etc. No caso de duas coordenadas, falamos de curvas planas (Exemplo: Sistemas Simples Compressíveis, Sistemas Hidrostáticos). Quando estudávamos as propriedades dos gases, definimos a propriedade (coordenada) entalpia.

[pic] (7.1)

Para o caso de um sistema de massa fixa realizando um processo qualquer infinitesimal, desde um estado de equilíbrio termodinâmico a outro, teremos:

[pic] (7.2)

Na equação (7.2) os termos: [pic], para sistema de massa fixa portanto:

[pic] (7.3)

Ou derivando a equação (7.3) por temperatura:

[pic] (7.4)

No caso de um processo isobárico, a equação (7.4) fica:

[pic] (7.5)

Onde Cp por definição é capacidade térmica a pressão constante, ou dividindo pela massa do sistema a equação (7.5) obteremos o calor específico da substância que compõe o sistema.

[pic] (7.6)

Em um processo isobárico, podemos então dizer que:

[pic] (7.7)

A equação (7.3) pode ser escrita de outra forma, quando realizamos um processo infinitesimal reversível.

[pic] (7.8)

Onde derivando a equação respeito a entropia:
[pic] (7.9)

Se aplicarmos a equação (7.9) a um processo isobárico.

[pic] (7.10)

Agora derivando a equação (7.8) com respeito a pressão

[pic] (7.11)

Aplicando a equação (7.11)