Aula 3 Termodinamica

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Prof. Dr. Antônio Francisco Arcanjo de Araújo Melo
Email: antonioarcanjomelo@gmail.com
Fundamentos da Termodinâmica 
Faculdade Maurício de Nassau - Unidade FAP
Aula 3
Departamento de Engenharia Civil, Elétrica e Mecânica
Resolução dos exercícios propostos na aula passada 
• Calcule a entalpia de 1 kg de água no estado líquido a 85 oC, sob pressão de 1 atm. Sabe-se
que, nesse estado, a energia interna da água é aproximadamente igual à sua temperatura,
na escala Celsius.
• Calcule a energia interna de uma massa unitária de água que se encontra sujeita à
temperatura de 75 oC. O calor necessário para aquecer essa água é calculado por meio da
equação Q = m . C . (t75 – t0).
 Atividade
• Calcule a entropia de 2 kg de água em repouso, que se encontra na temperatura de
ebulição a 100 oC, quando a pressão correspondente é de 1 atmosfera agindo sobre a sua
superfície livre.
Principais pontos da Aula
1. Ábacos da TERMODINÂMICA
 Substância Pura 
 Fase 
 Gráficos de Mudanças de Estado Físico
 Diagrama de Fases
 Diagramas de Temperatura e Entropia 
2. Ábacos da TERMODINÂMICA  Substância Pura 
Conceito
- Uma SUBSTÂNCIA cuja COMPOSIÇÃO PERMANECE INALTERADA, mesmo quando ocorre uma
MUDANÇA DE FASE.
Exemplo: A COMPOSIÇÃO QUÍMICA da ÁGUA é dada pela fórmula H2O tanto na FORMA SÓLIDA
como nas FASES LÍQUIDA e GASOSA.
Característica
• Apresenta a propriedade de MANTER CONSTANTE A TEMPERATURA durante uma MUDANÇA DE
FASE.
• Além de ser constante, a TEMPERATURA de TRANSIÇÃO DE FASE tem sempre o MESMO VALOR
para um determinada substância, desde que não mude a pressão sobre ela.
2. Ábacos da TERMODINÂMICA
Conceito
- Quantidade de matéria que é homogênea tanto em COMPOSIÇÃO QUÍMICA quanto em
ESTRUTURA FÍSICA.
 Fase 
Características
- Notar que os gases e alguns líquidos podem ser misturados em qualquer proporção para
formar uma simples fase. Exemplo: Gás oxigênio dissolvido em água;
- Um sistema pode conter uma ou mais fases. Exemplo: Água e vapor d’água;
- HOMOGENEIDADE NA ESTRUTURA FÍSICA significa que a matéria é totalmente sólida,
totalmente líquida ou totalmente gasosa.
2. Ábacos da TERMODINÂMICA
Tempo (min)
 Gráficos de mudanças de estado físico  Diagrama de fases
2. Ábacos da TERMODINÂMICA Diagrama Temperatura-Entropia
Processo a pressão Constante
- A figura abaixo representa uma substância pura em cinco estados diferentes, todos sujeitos a
mesma pressão.
2. Ábacos da TERMODINÂMICA
- O ESTADO C representa os ESTADOS 2 e 4 ao mesmo tempo, isto é, líquido saturado e vapor
saturado, denominado PRESSÃO CRÍTICA (pc)
- Isso indica que, a uma certa pressão muito elevada, verifica-se uma vaporização instantânea,
sem que passe pela fase intermediária (ESTADO 3), na qual subsistem líquido e vapor ao
mesmo tempo. Esse estado é determinado PONTO CRÍTICO DA SUBSTÂNCIA.
Exemplo: no caso dá água, o
estado crítico verifica-se a
pressão pc = 225 kgf/cm
2 e
temperatura tc= 374
oC.
Diagrama Temperatura-Entropia