termodinamica

Termodinâmica
Termodinâmica estuda a as relações de transferências de energia entre um sistema e seu meio ambiente e as variações energia entre um sistema e seu meio ambiente e as variações resultantes na temperatura ou mudanças de estado.
Explica porque as reações ocorrem e permite a predição do calor que elas liberam e o trabalho que podem executar

Conceitos básicos
Sistemas
◦ O que quer que se encontre numa dada região do espaço rodeada por uma superfície real ou conceitual (fronteira)
Aberto
Fechado
Isolado

Vizinhança
◦ Região do espaço exterior ao sistema, que pode influenciar o comportamento ou condição do sistema (pode ser isolado do sistema).

Trabalho e energia
Trabalho
◦ Movimento contra uma força oposta
Trabalho = força x distância
Joule = Kg x m2 x s-2

Energia
◦ Energia interna (U)
Capacidade de um sistema realizar trabalho
∆U = w w =quantidade de trabalho realizado sobre o sistema.
∆U negativo energia interna diminuiu
∆U positivo energia interna aumentou

Trabalho e energia
Tipos de trabalho:
◦ Trabalho de Expansão
Ex: um gás que se expande em um cilindro provido de pistão empurra a atmosfera
◦ Trabalho de não-Expansão
Ex: fluxo de corrente elétrica produzida pelas reações químicas de uma bateria pode ser utilizado para levantar peso em um sistema que contém um motor elétrico.

Trabalho de expansão

d

Trabalho = força X distância
Como força = Pext x área e área x distância = volume, temos que: w = f × d → w = Pext × A × d → w = − Pext × ∆ V

Trabalho de expansão
˱
˱

.˜
ˢ
Ŵ vácuo Pressão constante livre expansão

P = Pa = Kg x m-1 x s-2 ; V = m3 ;
Pa x m3 = Joule conversão: 1L x atm = 101,325 J
Ex.1: Suponha que um gás sofre uma expansão de 500 mL contra uma pressão de 1,2 atm. Qual foi o trabalho realizado na expansão?

Trabalho de expansão
Processo reversível pode ser revertido por uma mudança infinitesimal de uma variável. Processo irreversível
processo