APLICAÇÃO DA TERMODINÂMICA SISTEMAS SIMPLES

Apresentação em tema: "APLICAÇÃO DA TERMODINÂMICA SISTEMAS SIMPLES"— Transcrição da apresentação:

1 APLICAÇÃO DA TERMODINÂMICA SISTEMAS SIMPLES
Breno Nonato Farmácia 2013

2 C(s, grafite)  C(s, diamante) G = ?
EQULÍBRIO DE FASES: SUBSTÂNCIA PURA Condição de espontaneidade - uma substância tem tendência espontânea de mudar para a fase com a menor energia de Gibbs molar. C(s, grafite)  C(s, diamante) G = ?

3 dG = VdP - SdT (para uma variação reversível)
(1)  (2) G = n(Gm(2) -Gm(1)) Se: a uma dada temperatura e pressão G(2) > G(1) A fase (1) é termodinâmica mais estável  a fase (2) converte-se para a fase (1) Variação da energia de Gibbs com a pressão e com a temperatura dG = VdP - SdT (para uma variação reversível) Energia de Gibbs molar dGm = VmdP - SmdT

4 Porque as substâncias fundem e vaporizam-se??
Se a temperatura for constante: dT=0 Gm = VmP Se a pressão for constante: dP=0 Gm = -SmT Para o gás ideal PV=nRT , Vm = V/n Vm = RT/ P Porque as substâncias fundem e vaporizam-se?? R: teoria das colisões

5 Distribuição de Maxuell

6 Assim, pode-se prever o comportamento da energia de Gibbs em função da pressão e da temperatura
dGm = VmdP - SmdT

7 Temperatura de transição: é a temperatura em que a uma dada pressão, as energias de Gibbs molares das duas fases são iguais. Portanto não há variação na energia de Gibbs molar, logo as duas fases estão em equilíbrio.

8 O estado de equilíbrio de um corpo uniforme é determinado pela especificação de duas quantidades termodinâmicas, como V e U, por exemplo. Entretanto, pode acontecer de que no mesmo sistema com V e U definidos, o corpo não seja uniforme quando em equilíbrio térmico, mas divide-se em duas partes uniformes em contato uma com a outra. Estes são estados diferentes. Estes estados de uma substância, que podem existir simultaneamente em equilíbrio e em contato são chamados de deferentes fases da substância. Veremos agora as condições de equilíbrio de duas fases da mesma substância.

9 Curva de equilíbrio de fases: P x T
A temperatura das duas fases devem ser igual: T1= T2; A pressão das duas fases deve ser igual: P1 = P2, pois as duas fases exercem forças opostas idênticas na superficie de contato; Finalmente, os potenciais químicos das fases devem ser iguais: 1 = 2. Curva de equilíbrio de fases: P x T

10 O potencial químico determina qual fase é a termodinâmicamente estável para uma particular T e P;
O potencial químico tende para um mínimo; No ponto de fusão Tf o s = l; No ponto de ebulição Tb. o l = g

11 Regra das fases: F = C - P +2 F = nº de graus de liberdade; C = nº de componentes; P = nº de fases.

12 Diagrama de fases da água

13 Diagrama de fases do carbono

14 Fazer a descrição do resfriamento

15 Temperatura de ebulição
Vimos que a pressão de vapor varia com atemperatura - colisões moleculares Temperatura de ebulição Pvapor = Patmosférica