Termodinâmica Clássica

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1- Toda a matéria tem propriedades químicas e físicas. Existem 
algumas substâncias com propriedades únicas, enquanto outros 
compostos podem ter propriedades semelhantes. As propriedades 
físicas são propriedades da matéria que podem ser observadas 
sem alterar a composição química da matéria. As propriedades 
físicas podem ser divididas em dois grupos como propriedades 
intensivas e propriedades extensivas. Propriedades intensivas, 
também conhecidas como propriedades em massa, não dependem 
da quantidade de matéria. Extensas propriedades são propriedades 
físicas que dependem da quantidade de matéria. Esta é a principal 
diferença entre propriedades intensivas e extensas. 
2- O estado de um sistema é definido pelo valor de suas 
propriedades termodinâmicas, como pressão, temperatura, volume, 
calor, etc. O valor de algumas propriedades depende do valor de 
outras propriedades. Essas propriedades são as propriedades 
dependentes ; se o valor de uma propriedade mudar, o valor da 
outra também. 
Por exemplo, se mantivermos o volume de um fluido constante, 
aumentar a temperatura aumentará a pressão. Outras 
propriedades, por outro lado, são propriedades 
independentes . Alterar essas propriedades não afeta o valor de 
outras propriedades. Por exemplo, as propriedades intensivas da 
matéria são todas propriedades independentes. Assim, o postulado 
de estado é definido como o número de propriedades 
independentes que são necessárias, no mínimo, para ser capaz de 
descrever o estado de equilíbrio de um sistema termodinâmico. 
Sabendo o valor dessas propriedades, podemos calcular o valor do 
restante das propriedades do sistema. 
3- Ela surgiu posteriormente às primeiras leis, mas devido a sua 
importância na fundamentação destas, ela é chamada de "Zero", a 
fim de vir antes das demais. Contudo, antes de enunciá-la, vamos a 
definição de alguns conceitos importantes, como o da própria 
temperatura. 
https://www.infoescola.com/fisica/leis-da-termodinamica/
 
A temperatura é definida como o grau de agitação das partículas de 
um corpo, sendo este grau de agitação caracterizado pelo aumento 
da energia cinética das partículas. Já o calor é a taxa de energia 
transferida entre dois corpos a temperaturas diferentes. Supondo 
que dois corpos tenham terminado a transferência de calor entre si, 
isso implica que ambos estão a mesma temperatura, logo estão em 
equilíbrio térmico. 
Se puder existir transferência de calor entre dois objetos, dizemos 
que eles estão em contato térmico. Neste caso, quando há um 
contato térmico, se houver uma parede que os separe, ela é 
chamada parede diatérmica, pois permitirá a passagem de calor. 
Caso contrário, chama-se parede adiabática, pois não permitirá o 
fluxo de calor e não ocorrerá, dessa forma, o contato térmico. 
Diante das definições apresentadas, há três tipos de ambientes em 
que os objetos em estudo podem estar: 
sistema aberto: é permitida a troca de energia e de massa com a 
vizinhança. Exemplo: um copo de água aberto. 
sistema fechado: não troca massa, apenas energia com a 
vizinhança, possuindo paredes diatérmicas e um contato térmico 
com o meio externo. Exemplo: uma garrafa plástica de água 
fechada. 
sistema isolado: não troca massa nem energia, não havendo 
nenhuma troca ou qualquer interação com a vizinhança. Suas 
paredes são adiabáticas e não há contato térmico. Exemplo: Uma 
garrafa térmica de café (é o exemplo do dia-a-dia que mais se 
aproxima, mesmo não sendo um sistema perfeitamente isolado de 
fato, pois ainda existem pequenas trocas de calor com o ambiente). 
4- 
https://www.infoescola.com/fisica/energia-cinetica/
 
5-
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6- 
 
A entalpia é a energia térmica envolvida em uma reação ou 
processo químico. Há cinco tipos de entalpia que podem ser 
calculados: formação, combustão, ligação, neutralização e 
dissolução. Esse cálculo do valor da variação de entalpia é 
importante para determinar se o processo é endotérmico ou 
exotérmico. 
Entalpia é a energia térmica envolvida nos diferentes tipos de 
reações químicas, em que substâncias simples têm, por 
convenção, entalpia igual a zero. A variação da entalpia pode ser 
calculada pela subtração do valor de entalpia dos produtos pelo 
valor de entalpia dos reagentes, ou seja: 
 
 
https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/energia-termica.htm
https://mundoeducacao.uol.com.br/quimica/processos-endotermicos-exotermicos.htm
https://mundoeducacao.uol.com.br/quimica/processos-endotermicos-exotermicos.htm
https://mundoeducacao.uol.com.br/quimica/substancias-simples-compostas.htm
https://mundoeducacao.uol.com.br/quimica/substancias-simples-compostas.htm
 
∆H = Hp – Hr 
∆H → Variação de entalpia 
Hp → Entalpia dos produtos 
Hr → Entalpia dos reagentes 
 
O resultado do cálculo de variação de entalpia determinará se 
estamos lidando com uma reação que libera ou absorve calor, como 
pode ser observado nos gráficos a seguir: 
 
 
 
 
 
Tipos de entalpia 
Entalpia de formação 
É a variação de energia térmica envolvida na formação de 
um mol de uma substância qualquer, sendo ela formada com base 
em substâncias simples ou no estado fundamental, como no 
exemplo a seguir: 
1/2H2 + O2 = H2O 
→ Note que os reagentes são ambos substâncias simples, ou seja, 
têm entalpia igual a 0, e que o valor de entalpia da água (H2O) é 
predeterminado em laboratório, sendo, portanto, um dado fornecido, 
logo, o calculo da variação de entalpia fica da seguinte forma: 
∆H = Hp – Hr 
∆H = ( - 68,4 ) - (1/2.0 + 0) 
∆H = -68,4 → Reação exotérmica 
→ Perceba que temos um resultado menor que 0, isso significa que, 
nessa reação de formação de um mol de H2O, teremos liberação de 
energia. 
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Entalpia de combustão 
É a variação aferida de calor para que haja a combustão de 1 mol 
de uma substância qualquer. Toda reação de combustão terá valor 
de variação de entalpia menor que zero, pois se trata de uma 
reação que libera calor. 
Exemplo 
Reação e valor da variação de entalpia para a reação de combustão 
do etanol: 
C2H6O(l) + 3.O2(g) → 2 CO2(g) + 3 H2O(l) ΔH = -326 Kcal/mol 
A seguir, valores de entalpia de combustão para algumas 
substâncias comuns: 
Etanol gasoso (C2H6)= -372,8 Kcal/mol 
Benzeno líquido (C6H6) = -781,0 Kcal/mol 
Sacarose sólida ( C12 H22O 11) = -1348,9 Kcal/mol 
https://mundoeducacao.uol.com.br/quimica/mol.htm
https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/calor.htm
 
Entalpia de ligação 
É a energia necessária para romper-se um mol de uma ligação 
química. A variação de energia nesse caso sempre resulta em um 
valor maior que 0, ou seja, a quebra de ligações demanda absorção 
de calor. 
Exemplo 
CH4(g)+C(g)+4H(g) ΔH = +1.651,6 kJ/mol 
C – H → C(g) + H(g) ΔH = +412,9 KJ/ mol 
Cl – Cl → Cl(g) + Cl (g) ΔH = +242,0 KJ/mol 
Entalpia de neutralização 
É a variação de energia em reações de neutralização, como a 
neutralização de ácido base: 
Ácido + base = sal + água → exotérmica 
Assim como nos demais casos de entalpia, para os valores de 
neutralização, deve-se considerar os cálculos para 1mol. Nesse 
caso, o valor final da variação de entalpia será, para a reação de 
neutralização, de 1 mol de H+ para 1 mol de OH- 
Acesse também: Reação de neutralização total: como ocorre? 
Entalpia de dissolução 
É a variação de energia térmica envolvida na dissolução de um mol 
de determinado soluto em uma quantidade “x” de água ou outro 
solvente qualquer, desde que haja solubilização completa e torne-
se uma mistura homogênea. 
Exemplo 
NaCl(s) + aq → Na+(aq) + Cl-(aq) ∆H = -0,9 Kcalmol 
Na reação, podemos ver quimicamente a dissolução do hidróxido 
de sódio, popularmente conhecido como soda cáustica, em meio 
aquoso. Perceba que a reação tem uma variação de entalpia menor 
que zero, o que significa que há liberação de calor. Essa reação é 
comumente realizada na fabricação de sabão caseiro,processo 
que, quando não feito sob os devidos cuidados, pode resultar em 
acidente com queimaduras de até 3° grau. 
Resumo: 
https://mundoeducacao.uol.com.br/quimica/ligacoes-quimicas.htm
https://mundoeducacao.uol.com.br/quimica/ligacoes-quimicas.htm
https://mundoeducacao.uol.com.br/quimica/reacao-neutralizacao.htm
https://mundoeducacao.uol.com.br/quimica/reacao-neutralizacao-total.htm
https://mundoeducacao.uol.com.br/quimica/reacao-neutralizacao-total.htm
https://mundoeducacao.uol.com.br/quimica/misturas-homogeneas-heterogeneas.htm
https://mundoeducacao.uol.com.br/quimica/hidroxido-sodio.htm
https://mundoeducacao.uol.com.br/quimica/hidroxido-sodio.htm
 
Entalpia: variação de energia térmica envolvida em uma reação 
química. 
Variação de entalpia final determina se a reação é exotérmica ou 
endotérmica: ΔH > 0 (endotérmica); ΔH < 0 (exotérmica). 
Tipos de entalpia: formação, combustão, ligação, neutralização e 
dissolução. 
7- Como pode ser visto no diagrama de fases da água, nas regiões 
bifásicas (por exemplo, na fronteira das fases vapor / líquido), a 
especificação da temperatura sozinha definirá a pressão e a 
pressão especificada definirá a temperatura. 
A curva de vapor de saturação é a curva que separa o estado de 
duas fases e o estado de vapor superaquecido no diagrama Ts. 
A curva líquida saturada é a curva que separa o estado líquido sub-
resfriado e o estado de duas fases no diagrama Ts. 
Se um vapor existe inteiramente como vapor na temperatura de 
saturação, é 
chamado vapor saturado ou vapor saturado ou vapor seco . 
 O vapor saturado seco é caracterizado pela qualidade do vapor, 
que é igual à 
unidade. Vapor superaquecido ou vapor superaquecido é um 
vapor a uma temperatura superior ao seu ponto de ebulição à 
pressão absoluta em que a temperatura é medida. A pressão e a 
temperatura do vapor superaquecido são propriedades 
independentes, pois a temperatura pode aumentar enquanto a 
pressão permanece constante. Na verdade, as substâncias que 
chamamos de gases são vapores superaquecidos. 
Ciclo de Rankine – Termodinâmica como ciência de conversão de 
energia 
O processo de superaquecimento do vapor de água no diagrama Ts 
é fornecido na figura entre o estado E e a curva de vapor de 
saturação. Como pode ser visto, as turbinas a vapor úmidas 
usam vapor superaquecido, especialmente na entrada dos 
estágios de baixa pressão. Para avaliar a eficiência térmica do ciclo, 
a entalpia deve ser obtida nas tabelas de vapor superaquecido . 
https://www.nuclear-power.com/nuclear-engineering/thermodynamics/steam-tables/
 
 
 
O processo de superaquecimento é a única maneira de aumentar a 
temperatura de pico do ciclo Rankine (e aumentar a eficiência) 
sem aumentar a pressão da caldeira. Isso requer a adição de outro 
tipo de trocador de calor chamado superaquecedor , que produz 
o vapor superaquecido . 
No superaquecedor, o aquecimento adicional a pressão fixa resulta 
em aumentos de temperatura e volume específico. O processo de 
superaquecimento no diagrama Ts é fornecido na figura entre o 
estado E e a curva de vapor de saturação . 
Normalmente, a maioria das usinas nucleares opera turbinas a 
vapor de condensação de vários estágios . Nessas turbinas, o 
estágio de alta pressão recebe vapor (esse vapor é quase o vapor 
saturado – x = 0,995 – ponto C na figura) de um gerador de vapor e 
o esgota no separador-reaquecedor de umidade (ponto D). O vapor 
deve ser reaquecido ou superaquecidopara evitar danos que 
possam ser causados às pás da turbina a vapor por vapor de baixa 
qualidade. O alto conteúdo de gotículas de água pode causar o 
rápido impacto e a erosão das pás, o que ocorre quando a água 
condensada é jateada sobre as pás. Para evitar isso, drenos de 
condensação são instalados na tubulação de vapor que leva à 
turbina. O reaquecedor aquece o vapor (ponto D) e, em seguida, o 
vapor é direcionado para o estágio de baixa pressão da turbina a 
vapor, onde se expande (pontos E a F). O vapor esgotado está a 
uma pressão bem abaixo da atmosférica e está em um estado 
https://thermal-engineering.org/wp-content/uploads/2019/05/Thermodynamic-Cycles-min.png
 
parcialmente condensado (ponto F), tipicamente com uma 
qualidade próxima a 90%.