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31/08/2021 1 Mistura de gases REVISÃO Em uma mistura de gases, deve-se calcular a P total por meio da pressão parcial: p1= x1.p x1= fração molar x1= n1/n x1= 0, quando não têm gás específico na mistura. x1=1, quando só tem o gás específico na mistura. P total = P1 + P2 1 A composição de uma mistura de gases, presente em um medicamento é de: 75,5% de N2; 23,2% de O2; 1,3% de N-butano Qual é a fração molar de cada componente? x1= n1/n N2 n1 será 75,5% de 100g que corresponde a 75,5g n= 28,01 (Massa molar obVda na tabela periódica -> 14,007 x 2) O2 n1 será 23,2% de 100g que corresponde a 23,2g n= 32 (Massa molar obVda na tabela periódica -> 16 x 2) Gás n1 será 1,3% de 100g que corresponde a 1,3g n= 39,95 (Massa molar obVda na tabela periódica -> dado em enunciado) 2 31/08/2021 2 Conceitos fundamentais e Primeira Lei da Termodinâmica TERMODINÂMICA Prof. Giulyana Cavalcan8 3 Para começar… O homem a todo tempo uVliza a conversão de energia para a realização de trabalho mecânico. Podemos citar, alguns exemplos: Um motor de automóvel produzindo calor através da reação química de combustão. 4 31/08/2021 3 Para começar… Ao se agitar um fluido por um instrumento de mistura, o trabalho mecânico de agitação promove um leve aquecimento das moléculas do fluido, isto é, o trabalho é converVdo em calor. 5 Para começar… Um animal de laboratório se exercita em um moinho ligado a um peso de massa igual a 250 g por uma roldana. Ignore outras perdas e trate o animal como um sistema fechado, o trabalho é realizado pelo sistema ou sobre o sistema? 6 31/08/2021 4 Para começar… Realizamos trabalho quando exalamos o ar durante a respiração? Lembrando que o ar tem que ser empurrado para fora dos pulmões contra a pressão atmosférica. 7 TERMODINÂMICA ESTUDO DAS TRANSFORMAÇÕES DE ENERGIA Conceitos Fundamentais: Trabalho, calor e energia; A energia interna; Trocas térmicas; Entalpia. 8 31/08/2021 5 Sistema UNIVERSO Vizinhança Se a matéria pode ser transferida através da fronteira entre o sistema e suas vizinhanças, o sistema é ABERTO. Se a matéria não pode passar através das fronteiras, o sistema é FECHADO. Pode haver troca de energia com a vizinhança, exceto o Sistema isolado 9 Sistema UNIVERSO Vizinhança Pode haver troca de energia com a vizinhança, exceto o Sistema isolado 10 31/08/2021 6 Conceitos fundamentais Realiza movimento contra uma força que se opõe ao deslocamento. TRABALHO ENERGIACALOR Transferência de energia que uVliza o movimento caóVco das moléculas. Capacidade de efetuar trabalho. 11 Processo endotérmicoProcesso exotérmico Libera energia para as vizinhanças na forma de calor. Absorve energia na forma de calor a parVr das vizinhanças. Transferência de energia Trabalho 12 31/08/2021 7 1 A energia interna de um sistema isolado é constante 2 Formulação matemática: ∆U = q + w (U= energia interna, q= energia transferida e w= trabalho) 1º Lei da Termodinâmica 13 Energia total de um sistema, na termodinâmica , é denominada energia interna (U). ∆U = U final - U inicial É medida em Joules 14 31/08/2021 8 TROCAS TÉRMICAS A energia transferida como calor a volume constante é igual à variação da energia interna do sistema. Calorimetria mede as trocas térmicas. 15 ENTALPIA A entalpia (H) corresponde à energia interna que as moléculas de uma substância possuem, mas costuma-se determinar a variação da entalpia dos processos 16 31/08/2021 9 APLICAÇÕES 17 ATIVIDADE A gravidade é um Vpo de força importante para objetos grandes. A química, no entanto, trata principalmente de objetos extremamente pequenos, como átomos ou moléculas, de forma que as forças gravitacionais têm papel desprezível na maneira como esses objetos microscópicos interagem. Sendo assim, indique a alternaVva que melhor define a lei de conservação da energia: a) A energia não pode ser criada nem destruída, mas simplesmente converVda de uma forma em outra e transportada de um lugar para outro. b) Surge a parVr de interações entre paryculas carregadas, cujo resultado é a energia eletrostáVca. c) Relaciona as variações de energia que vemos no mundo macroscópico somente com a energia cinéVca das substâncias em nível atômico ou molecular. d) Relaciona as variações de energia que vemos no mundo macroscópico somente com a energia potencial das substâncias em nível atômico ou molecular. e) A energia não pode ser criada nem destruída nem transportada de um lugar para outro. 18
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