TMA

1. TMA 01 As Relações de Maxwell Matemática: Se e somente se,

2. TMA 01a EXERCICIO • Considere um bloco de ferro puro a 298 K.: • a) Qual o volume molar do ferro? • b) Determine uma equação para a variação da entropia com a pressão a temperatura constante para um sólido, expressa em termos de parâmetros mensuráveis, como os apresentados abaixo. • c) Sabendo que a entropia molar do ferro a 298 K e 1 atm está disponível em handbooks, e é de 27,28 J/Kmol, qual o valor da entropia molar do ferro a 298 K e 100 atm. Qual o erro percentual assumido se considerarmos a entropia como constante neste intervalo de pressão. • Dados: • Cp = 24 J/Kmol • Compressibilidade = 6x10-7 /atm • Coeficiente de expansão térmica linear = 15x10-6 /oC • Densidade = 7,87 g/cm3 • Peso molecular = 55,85 g/mol

3. TMA 02 Outras Relações importantes

4. TMA 032 Energia Livre de Helmholtz - Gibbs Sistema em equilíbrio térmico com as vizinhanças–temperatura T Ocorre mudança de estado com transferência de calor Processo espontâneo Volume Constante Pressão Constante

5. TMA 04 Energia Livre de Helmholtz - Gibbs

6. TMA 05 Energia Livre de Gibbs Relação entre energia de Gibbs e temperatura a pressão constante

7. TMA 06 Energia Livre de Gibbs Equação de Gibbs - Helmholtz

8. TMA 07 Energia Livre de Gibbs Relação entre energia de Gibbs e pressão a temperatura constante

9. TMA 08 Energia Livre de Gibbs Relação entre energia de Gibbs e pressão a temperatura constante Sólidos e liquidos Gás ideal Gás ideal-Pi= Ppadrão

10. TMA 09

11. TMA 10 Potencial Químico É uma medida de quanto varia a energia livre de um sistema quando se adiciona a ele uma quantidade de substancia Considera a possibilidade de transferência de massa Sistema contendo dois componentes Sistema contendo n componentes

12. TMA 11 Potencial Químico

13. TMA 12 Fugacidade Fugacidade esta associado com quanto o comportamento de um sistema foge da idealidade A dependência entre potencial químico e pressão deve ser adaptada no caso de gases reais Gás Ideal Gás Real Medida da tendência a escapar do comportamento ideal Tem a mesma dimensão que a pressão

14. TMA 132 Estado Padrão O estado padrão de um gás real é um estado hipotético em que o gás está na pressão po e tem o comportamento de gás perfeito Relação entre fugacidade e pressão

15. TMA 14 Relação entre fugacidade e pressão

16. TMA 15 Atividade Definida com base na fugacidade. É a razão entre a fugacidade do material em relação a fugacidade no estado padrão, em uma mesma temperatura. O estado padrão para o gás é o material puro na pressão de 1 bar. Para líquidos e sólidos é considerado o material puro na pressão de 1 atm

17. TMA 16 Equilíbrio Segunda lei da termodinâmica: a entropia do universo tende a permanecer constante ou a aumentar. Para um sistema isolado a entropia deste deve aumentar ou permanecer constante; Questão 1 : Existe um máximo para a entropia? Questão 2 : O que e equilíbrio? Existe uma relação entre equilíbrio e forca motriz No equilíbrio as propriedades macroscópicas do sistema permanecem constantes tornando-se independentes do tempo Quando nos aproximamos do equilíbrio a taxa de aumento da entropia diminui

18. TMA 17 Equilíbrio Em um sistema isolado, a entropia e máxima no ponto de equilíbrio Equilibrio Térmico A temperatura de um sistema e uma medida do potencial ou intensidade de calor do sistema. E uma medida da tendencia de transferencia de calor no sistema. Duas partes do sistema com temperaturas diferentes ( gradiente de temperatura) possuem uma forca motriz para o fluxo de calor. O equilibrio termico e atingido quando nao existe gradiente de temperatura no sistema.

19. TMA 18 Equilíbrio Equilibrio e Pressão A pressao de um sistema e uma medida da tendencia de movimento; Se a pressao exercida por uma fase sobre o sistema, e maior que o de outras, existe uma tendencia de expansao de uma fase em relacao a outra; O equilibrio ocorre quando a pressao em todo o sistema e constante Equilíbrio e Potencial Químico O potencial quimico de um componente em uma fase e uma medida da tendencia de difusao deste componente para outra fase. se os potenciais quimicos de um componente de diferentes fases do sistema forem diferentes, existira uma tendencia a difusao deste componente de uma fase para outra O equilibrio ocorrera quando o compoente estiver distribuido de tal forma entre as fases de forma a que todas tenham o mesmo potencial quimico

20. TMA 19 Equilíbrio • Temperatura constante (equilíbrio térmicos) • Pressão constante (equilíbrio mecânico) • Potencial químico constante (equilíbrio químico) • Mínima entalpia • Mínima energia livre de Helmholtz • Mínima energia livre de Gibbs • Máxima entropia

21. TMA 20 Exemplo de equilíbrio – H2O A 1 atm água e gelo estão em equilíbrio a 0 C, quando a variação de energia livre de Gibbs molar e mínima. Se calor e fornecido e gelo e convertido e água líquida o equilíbrio não é alterado pois o potencial químico das duas fases e o mesmo

22. TMA 21 G=H-TS

23. TMA 10 9 8 7 6 5 4 (kJ) TS(s-l) H(s-l) 1 0 -1 G(s-l) 250 275 300 325 350 T(K) 22 H(s-l)=Tm S (s-l)

24. TMA Sólido Temperatura constante 0 C G Sólido Líquido T Liquido G 0,0075oC 0,006 atm P 1 atm P 0oC, 1atm 23 Pressão -temperatura Temperatura constante