Termodinâmica Química 2º Semestre do 2º Ano — MEBiol / MEQui / MEM Programa a) Introdução b) Conceitos Fundamentais c) Temperatura: lei zero d) Energia: primeira lei e) Entropia: segunda lei f) Relações termodinâmicas g) Energia de Gibbs: equilíbrio químico h) Energia de Gibbs: equilíbrio de fases è de a) a h) = 8 = 2 + 3 + 1 + 2 = FIM
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Termodinâmica Química2º Semestre do 2º Ano — MEBiol / MEQui / MEM
Programa
a) Introduçãob) Conceitos Fundamentais
c) Temperatura: lei zerod) Energia: primeira lei e) Entropia: segunda lei
f) Relações termodinâmicas
g) Energia de Gibbs: equilíbrio químicoh) Energia de Gibbs: equilíbrio de fases
è de a) a h) = 8 = 2 + 3 + 1 + 2 = FIM
Termodinâmica Química2º Semestre do 2º Ano — MEBiol / MEQui / MEM
Programa
a) Introduçãob) Conceitos Fundamentais
c) Temperatura: lei zerod) Energia: primeira lei e) Entropia: segunda lei
f) Relações termodinâmicas
g) Energia de Gibbs: equilíbrio químicoh) Energia de Gibbs: equilíbrio de fases
è de a) a h) = 8 = 2 + 3 + 1 + 2 = FIM
Termodinâmica Química2º Semestre do 2º Ano — MEBiol / MEQui / MEM
f) Relações termodinâmicas (a combinação das leis)
Equações fundamentais da termodinâmica. Energias de Helmholtz e Gibbs. Relações de Maxwell. Equação de Gibbs-Helmholtz. Coeficiente de Joule-Thomson. (Cap. 3) Termodinâmica de Misturas. Potencial químico. Grandezas molares parciais. Método das intersecções. Equação de Gibbs-Duhem. Grandezas de mistura: definição e aplicação ao caso de misturas de gases perfeitos. Energia de Gibbs, entropia, entalpia e volume de mistura. Calores de solução. (Cap. 5) Equações de estado para misturas. (Cap. 6) Fugacidade e métodos de cálculo. Misturas gasosas reais. Regra de Lewis-Randall. Regras de Kay.
Termodinâmica Química2º Semestre do 2º Ano — MEBiol / MEQui / MEM
A equação fundamental da termodinâmica.
dU = đq + đw ç 1ª lei
Termodinâmica Química2º Semestre do 2º Ano — MEBiol / MEQui / MEM
A equação fundamental da termodinâmica.
dU = đq + đw
đq ≤ TdS
ç 1ª lei
ç 2ª lei
Termodinâmica Química2º Semestre do 2º Ano — MEBiol / MEQui / MEM
A equação fundamental da termodinâmica.
dU = đq + đw
đq ≤ TdS
đw = –pdV
ç 1ª lei
ç 2ª lei
ç trabalho de expansão
Termodinâmica Química2º Semestre do 2º Ano — MEBiol / MEQui / MEM
A equação fundamental da termodinâmica.
dU = đq + đw
đq ≤ TdS
đw = –pdV
dU ≤ TdS – pdV
ç 1ª lei
ç 2ª lei
ç trabalho de expansão
EQUAÇÃO FUNDAMENTAL DA TERMODINÂMICA
Termodinâmica Química2º Semestre do 2º Ano — MEBiol / MEQui / MEM
A equação fundamental da termodinâmica.
dU = đq –pdV
H = U + pV
dH = đq + Vdp
dH ≤ TdS + Vdp
ç 1ª lei + trabalho de expansão
ç Transformada de Legendre
ç Resultado da transformada
EQUAÇÃO FUNDAMENTAL DA TERMODINÂMICA
Termodinâmica Química2º Semestre do 2º Ano — MEBiol / MEQui / MEM
A equação fundamental da termodinâmica.
dU ≤ TdS + đw
A = U – TS
dA ≤ –SdT + đw
dA ≤ –SdT – pdV
ç 1ª lei + 2ª lei
ç Transformada de Legendre
ç Resultado da transformada
EQUAÇÃO FUNDAMENTAL DA TERMODINÂMICA
Termodinâmica Química2º Semestre do 2º Ano — MEBiol / MEQui / MEM
A equação fundamental da termodinâmica.
dU ≤ TdS – pdV
G = U + pV – TS = H – TS
dG ≤ –SdT + Vdp
ç 1ª lei + 2ª lei + trab. expansão
ç Transformadas de Legendre
ç Resultado das transformadas
EQUAÇÃO FUNDAMENTAL DA TERMODINÂMICA
Termodinâmica Química2º Semestre do 2º Ano — MEBiol / MEQui / MEM
As quatro formas de expressar a equação fundamental da termodinâmica
dU ≤ TdS – pdV
dH ≤ TdS + Vdp
dA ≤ – SdT – pdV
dG ≤ – SdT + Vdp
ç Energia Interna, U (S, V)
ç Entalpia, H (S, p)
ç Energia de Helmholtz, A (T, V)
ç Energia de Gibbs, G (T, p)
Termodinâmica Química2º Semestre do 2º Ano — MEBiol / MEQui / MEM
As quatro relações de Maxwell.
dU ≤ TdS – pdV
T = (∂U/∂S)V –p = (∂U/∂V)S
como U é uma função de estado, as segundas derivadas cruzadas são iguais:
[∂(∂U/∂S)V/∂V]S = [∂(∂U/∂V)S/∂S]V
ou seja:
(∂T/∂V)S = –(∂p/∂S)V
ç Energia Interna, U (S, V)
ç 1as derivadas de U
ç relação de Maxwell
Termodinâmica Química2º Semestre do 2º Ano — MEBiol / MEQui / MEM
As quatro relações de Maxwell.
dH ≤ TdS + Vdp
T = (∂H/∂S)p V = (∂H/∂p)S
como H é uma função de estado, as segundas derivadas cruzadas são iguais:
[∂(∂H/∂S)p/∂p]S = [∂(∂H/∂p)S/∂S]p
ou seja:
(∂T/∂p)S = (∂V/∂S)p
ç Entalpia, H (S, p)
ç 1as derivadas de U
ç relação de Maxwell
Termodinâmica Química2º Semestre do 2º Ano — MEBiol / MEQui / MEM
As quatro relações de Maxwell.
dA ≤ –SdT – pdV
–S = (∂A/∂T)V –p = (∂A/∂V)T
como A é uma função de estado, as segundas derivadas cruzadas são iguais:
[∂(∂A/∂T)V/∂V]T = [∂(∂A/∂V)T/∂T]V
ou seja:
(∂S/∂V)T = (∂p/∂T)V
ç Energia de Helmholtz, A (T, V)
ç 1as derivadas de A
ç relação de Maxwell
Termodinâmica Química2º Semestre do 2º Ano — MEBiol / MEQui / MEM
As quatro relações de Maxwell.
dG ≤ –SdT + Vdp
–S = (∂G/∂T)p V = (∂G/∂p)T
como G é uma função de estado, as segundas derivadas cruzadas são iguais:
[∂(∂G/∂T)p/∂p]T = [∂(∂G/∂p)T/∂T]p
ou seja:
(∂S/∂p)T = –(∂V/∂T)p
ç Energia de Gibbs, G (T, p)
ç 1as derivadas de U
ç relação de Maxwell
Termodinâmica Química2º Semestre do 2º Ano — MEBiol / MEQui / MEM
Equação de Gibbs-Helmholtz.
G = H – TS = H + T(∂G/∂T)p
Termodinâmica Química2º Semestre do 2º Ano — MEBiol / MEQui / MEM
Equação de Gibbs-Helmholtz.
G = H – TS = H + T(∂G/∂T)pé é
1ª derivada de G(da equação fundamental)
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