Aula 5
21 pág.

Aula 5


DisciplinaFísico-química I6.597 materiais98.938 seguidores
Pré-visualização2 páginas
07/05/2015
14
Termodinâmica
\ufffd ENTROPIA (S) \u2013 está associada com o grau de
organização de um sistema (grau de desordem)
\ufffd É uma função de estado (depende somente do estado
inicial e final do sistema)
\ufffd Processo Reversível -
\ufffd Processo Irreversível -
(espontâneo)
T
dQdS \u2265
T
dQdS rev=
T
dQdS rev>
\ufffd Desigualdade de Clausius
ENTROPIA fica constante em
PROCESSOS REVERSÍVEIS.
ENTROPIA aumenta em
PROCESSOS REVERSÍVEIS.
Termodinâmica
\ufffd Processo Adiabático (dQ = 0)
\ufffd Processo Reversível -
\ufffd Processo Irreversível -
0\u2265sistdS
0=sistdS
0>sistdS
vizsistuniv dSdSdS +=
0=vizdS sistuniv dSdS =
Sistema isentrópico
07/05/2015
15
Termodinâmica
\ufffd Processo Não Adiabático
\ufffd Processo Reversível -
\ufffd Processo Irreversível -
0\u2265univdS
0=univdS
0>univdS
vizsistuniv dSdSdS +=
vizsist dSdS \u2212=
vizsist dSdS \u2212>
0>univdS Processo espontâneo - irreversível
0=univdS Processo reversível ou em equilíbrio
Termodinâmica
\ufffd Exemplo: um sistema sofre um processo no qual \u2206S =
2,41 J/K. Durante o processo o sistema, a 500K, recebe 1
KJ de calor. O processo é termicamente reversível?
KJdS /41,2=
500
101
3
×
=
T
dQ
T
dQdS >
KJ
T
dQ /2=
Processo irreversível
07/05/2015
16
Termodinâmica
\ufffd Entropia
\u222b= T
dQ
dS rev
dwdQdU rev += pdVdw \u2212=
pdVTdSdU \u2212=
)( pVddUdH +=
1ª equação fundamental da Termodinâmica
VdppdVdUdH ++= Substituindo dU...
VdppdVpdVTdSdH ++\u2212=
VdpTdSdH += 2ª equação fundamental da Termodinâmica
Termodinâmica
\ufffd Relações importantes:
pdVTdSdU \u2212=
\ufffd S (U,V):
dV
T
p
T
dUdS +=
TU
S
V
1
=\uf8f7
\uf8f8
\uf8f6
\uf8ec
\uf8ed
\uf8eb
\u2202
\u2202
T
p
V
S
U
=\uf8f7
\uf8f8
\uf8f6
\uf8ec
\uf8ed
\uf8eb
\u2202
\u2202
07/05/2015
17
Termodinâmica
\ufffd Relações importantes:
VdpTdSdH +=
\ufffd S (H,p):
dp
T
V
T
dHdS \u2212=
TH
S
p
1
=\uf8f7
\uf8f8
\uf8f6
\uf8ec
\uf8ed
\uf8eb
\u2202
\u2202
T
V
p
S
H
\u2212=\uf8f7\uf8f7
\uf8f8
\uf8f6
\uf8ec\uf8ec
\uf8ed
\uf8eb
\u2202
\u2202
Termodinâmica
\ufffd Relações importantes:
\ufffd S (T,V):
dV
V
SdT
T
SdS
TV
\uf8f7
\uf8f8
\uf8f6
\uf8ec
\uf8ed
\uf8eb
\u2202
\u2202
+\uf8f7
\uf8f8
\uf8f6
\uf8ec
\uf8ed
\uf8eb
\u2202
\u2202
=
dV
T
p
T
dUdS \u2212=
dTC v== dQ dU 
T
C
T
S v
V
=\uf8f7
\uf8f8
\uf8f6
\uf8ec
\uf8ed
\uf8eb
\u2202
\u2202
Processo isocórico (V cte)
dV
V
SdT
T
CdS
T
v \uf8f7
\uf8f8
\uf8f6
\uf8ec
\uf8ed
\uf8eb
\u2202
\u2202
+=
07/05/2015
18
Termodinâmica
\ufffd Relações importantes:
\ufffd S (p,V):
dp
p
SdT
T
SdS
Tp
\uf8f7\uf8f7
\uf8f8
\uf8f6
\uf8ec\uf8ec
\uf8ed
\uf8eb
\u2202
\u2202
+\uf8f7
\uf8f8
\uf8f6
\uf8ec
\uf8ed
\uf8eb
\u2202
\u2202
=
dV
T
p
T
dUdS \u2212=
dTC p== dQ dU 
T
C
T
S p
p
=\uf8f7
\uf8f8
\uf8f6
\uf8ec
\uf8ed
\uf8eb
\u2202
\u2202
Processo isobárico (p cte)
dp
p
S
T
dTCdS
T
p \uf8f7\uf8f7
\uf8f8
\uf8f6
\uf8ec\uf8ec
\uf8ed
\uf8eb
\u2202
\u2202
+=
Termodinâmica
\ufffd Para o gás ideal:
w+=\u2206 Q U wQ -U\u2206= pdVdw \u2212=
\u222b= T
dQdS
\u222b
+
=
T
dVpdTCn
dS v
\u222b \u222b+= TV
dVRTn
T
dTCndS v
V
nRTp =
07/05/2015
19
Termodinâmica
\ufffd Para o gás ideal:
\u222b \u222b+= V
dV
nR
T
dTCndS v
1
2
1
2 lnln
V
V
nR
T
TCndS v +=
Termodinâmica
\ufffd Para o gás ideal:
VdpTdSdH +=
wQ -U\u2206=
pdVdw \u2212=
\u222b= T
dQdS
pdVTdSdU \u2212=
pdVdUTdS +=
VdppdVdUdH ++=
VdppdVHU \u2212\u2212\u2206=\u2206
07/05/2015
20
Termodinâmica
\ufffd Para o gás ideal:
p
nR
T
V
=
\u222b= T
dQdS \u222b
+\u2212\u2212
=
T
dVpVdppdVdTCn
dS p
\u222b
\u2212
=
T
VdpdTCn
dS p \u222b\u222b \u2212= T
Vdp
T
dTCn
dS p
Termodinâmica
\ufffd Para o gás ideal:
p
nR
T
V
=\u222b\u222b \u2212= T
Vdp
T
dTCn
dS p
\u222b\u222b \u2212= dpp
nR
T
dTCndS p
1
2
1
2 lnln
p
pRn
T
TCndS p \u2212=
07/05/2015
21
Termodinâmica
\ufffd RESUMO:
1
2
1
2 lnln
p
pRn
T
TCndS p \u2212=
1
2
1
2 lnln
V
V
nR
T
TCndS v +=
pdVTdSdU \u2212=
VdpTdSdH +=
Para gás ideal
Para gás ideal