Equilíbrio de Fases e Propriedades Termodinâmicas

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Linha de pressão AB – fase sólida para vapor
Linha de pressão CD – ponto triplo (fase sólida, liquida e vapor em equilíbrio)
Linha de pressão EF – fase sólida, liquida e vapor, liquida em equilíbrio
Linha de pressão GH – não há distinção clara entre as fases 
 
2 - EQUILÍBRIO ENTRE FASES VAPOR – LÍQUIDA – SÓLIDA PARA UMA SUBSTÂNCIA PURA
Todas as substâncias puras exibem o mesmo comportamento geral. Entretanto, a temperatura do ponto triplo e a temperatura crítica variam bastante de uma substância para outra.
2 - EQUILÍBRIO ENTRE FASES VAPOR – LÍQUIDA – SÓLIDA PARA UMA SUBSTÂNCIA PURA
Diagrama pressão – temperatura tomando como exemplo a água
Consideremos:
 - a pressão e a temperatura iniciais do gelo sejam iguais a 0,6113 kPa e -20 °C.
transferência de calor, até que a temperatura cresce até 0,01 °C.
 Ponto triplo é atingido.
 qualquer transferência adicional de calor poderá resultar numa parte do gelo passando a líquido e outra passando a vapor neste ponto é possível a existência das três fases em equilíbrio.
Assim , podemos definir que o ponto triplo é o estado no qual as três fases podem coexistir em equilíbrio.
2 - EQUILÍBRIO ENTRE FASES VAPOR – LÍQUIDA – SÓLIDA PARA UMA SUBSTÂNCIA PURA
2 - EQUILÍBRIO ENTRE FASES VAPOR – LÍQUIDA – SÓLIDA PARA UMA SUBSTÂNCIA PURA
A Figura ao lado mostra algumas fases sólidas da água. E evidente que uma substância pura pode apresentar diversos pontos triplos, mas somente UM envolvendo sólido, líquido e vapor em equilíbrio. Outros pontos triplos para uma substância pura podem envolver duas fases sólidas e uma líquida, duas fases sólidas e uma vapor, ou três fases sólidas.
3 – PROPRIEDADES INDEPENDENTES DE UMA SUSBSTÂNCIA PURA
Em uma substância pura simples compressível o estado é definido por duas propriedades independentes. Isso significa que, se por exemplo, o volume específico e a temperatura do vapor superaquecido forem especificados, o estado do vapor estará determinado.
Considere os estados de líquido saturado e vapor saturado de uma substância pura. Esses dois estados apresentam a mesma pressão e mesma temperatura, mas são definitivamente diferentes.
Podemos concluir que, no estado de saturação, a pressão e a temperatura não são propriedades independentes.
Pressão e volume específico, ou pressão e título, são propriedades independentes de uma substância pura?.
4 – EQUAÇÕES DE ESTADO PARA A FASE VAPOR DE UMA SUBSTÂNCIA COMPRESSÍVEL SIMPLES
A partir de observações experimentais estabeleceu-se que o comportamento p-v-T dos gases a baixa massa específica é dado, com boa precisão, pela seguinte equação de estado:
Dividindo os dois lados da equação pelo peso molecular do gás (M)
onde
Podemos escrever a equação de estado em função do volume total:
Onde n é o número de mols do gás.
A partir das equações anteriores podemos chegar a seguinte relação
ou
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Fator de Compressibilidade: Uma Medida do
Desvio do Comportamento de Gás Ideal
Para um gás perfeito, Z = 1 , e o afastamento de Z em relação à unidade é uma medida do desvio de comportamento do gás real em relação ao previsto pela equação de estado dos gases perfeitos.
4 – EQUAÇÕES DE ESTADO PARA A FASE VAPOR DE UMA SUBSTÂNCIA COMPRESSÍVEL SIMPLES
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4 – EQUAÇÕES DE ESTADO PARA A FASE VAPOR DE UMA SUBSTÂNCIA COMPRESSÍVEL SIMPLES
Diagrama generalizado para substâncias compostas por moléculas simples, o qual representa o comportamento médio de diversas substâncias pura simples
Pressão reduzida
Temperatura reduzida
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4 – TABELAS DE PROPRIEDADES TERMODINÂMICAS
Nós concentraremos a atenção sobre as três propriedades já discutidas no Cap. 2 (T, p e v), mas vocês vão notar que existem outras três (u, h e s) que serão apresentadas mais adiante.
Na Tabela B.1.1 (5 ed.), a primeira coluna, após a da temperatura, fornece a pressão de saturação correspondente em quilopascal ou megapascal. 
As duas colunas seguintes fornecem o volume específico em metro cúbico por quilograma. 
A primeira delas indica o volume específico do líquido saturado, vl , e a segunda coluna fornece o volume específico do vapor saturado, vv. 
A diferença entre estas duas quantidades, vv – vl , representa o aumento do volume específico quando o estado passa de líquido saturado para o de vapor saturado, e é designada por vlv.
O volume específico de uma substância, que tem um dado título, pode ser determinado utilizando a definição de título. O título, que já foi definido, é: a relação entre a massa de vapor e a massa total (líquido mais vapor), quando a substância está no estado de saturação.
4 – TABELAS DE PROPRIEDADES TERMODINÂMICAS
Consideremos uma massa m que apresenta título x. O volume total é igual a soma do volume do líquido com o volume do vapor.
Em termos de massa, a equação anterior pode ser rescrita na forma :
Dividindo pela massa total e introduzindo o título x, temos:
Usando a definição
também pode ser apresentada na forma
Como exemplo, calculemos o volume específico da mistura vapor e líquido, de água, a 200°C e que apresenta título igual a 70%.