Tecnologias e processos 2
Princípios de
Termodinâmica Química
A Primeira Lei
N.L.S. Carnot
(17961832)
J.P. Joule
(18181889)
Termodinâmica Química
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Termodinâmica
Ciência que estuda as transformações de energia nas suas várias formas incluindo calor e trabalho.
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Conceitos fundamentais:
Sistema
Vizinhança
Universo
Estado ...
Estado dum sistema
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O estado de um sistema é definido por um conjunto de grandezas relativas a propriedades macroscópicas.
Os valores dessas propriedades são independentes do caminho que sistema seguiu até esse estado, denominando-se funções de estado.
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Exemplos:
Pressão, volume, temperatura, composição, energia, etc.
Quais as funções de estado necessárias à definição do estado de um gás perfeito? Tipos de sistemas
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Sistema aberto
Há transferência de energia e matéria com a vizinhança. ●
Sistema fechado
Só pode haver transferência de energia com o exterior. ●
Sistema isolado
Não há transferência de energia nem matéria com a vizinhança.
A energia interna e a Primeira Lei
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A energia interna (E) é uma função de estado.
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A Primeira Lei da Termodinâmica baseia-se na conservação da energia. Diz-nos que é energia total de um sistema isolado é constante.
A energia de um sistema só se pode transformar em outras formas (como calor e trabalho, mas nunca perder-se ou criar-se.
Sendo impossível medir a energia absoluta de um sistema, apenas se podem tratar diferenças de energia entre estados. A Primeira Lei da Termodinâmica
ΔEuniverso = Esistema – Evizinhança = 0
ΔEsistema = – ΔEvizinhança
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Convenção de sinal
Consideram-se as transformações do ponto vista do sistema. ΔE < 0 O sistema liberta (perde) energia.
ΔE > 0 O sistema recebe (ganha) energia.
Calor e trabalho
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Numa transformação físico-química, o sistema pode libertar ou receber energia do exterior sob a forma de calor ou trabalho.
ΔEsistema = q + w
Sistema liberta calor (q