Aula Termodinâmica

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Termodinâmica 
Aula 8 
TERMODINÂMICA QUÍMICA 
 A TERMODINÂMICA ESTUDA AS TRANSFORMAÇÕES QUE ENVOLVEM 
ENERGIA. 
 
 TODA REAÇÃO QUÍMICA ENVOLVE ALGUM TIPO DE ENERGIA. 
 
 A TERMODINÂMICA EXPLICA POR QUE ALGUMAS REÇÕES OCORREM 
ESPONTANEAMENTE E OUTRAS NÃO. 
 
 COM BASE EM CÁLCULOS TERMODINÂMICOS É POSSÍVEL ESTIMAR AS 
ENERGIAS CONSUMIDAS OU GERADAS EM UM PROCESSO QUÍMICO. 
POR QUE ESTUDAR 
TERMODINÂMICA? 
CALORIAS DOS ALIMENTOS 
ENERGIA ACUMULADA NOS COMBUSTÍVEIS, ETC. 
 DEFINIÇÃO PRÁTICA: 
 
“MEDIDA DA CAPACIDADE DE REALIZAR TRABALHO” 
 
TRABALHO (W)? 
 
“MOVIMENTO CONTRA UMA FORÇA” (W = força x deslocamento) 
MAS, O QUE É ENERGIA? 
h 
20 kg 10 kg 
5 kg 5 kg 
(maior energia) (menor energia) 
 EXEMPLOS: 
 
 UMA PILHA QUE FORNECE ENERGIA PARA UM MOTOR GIRAR. 
 
 A COMBUSTÃO DE VAPORES DE GASOLINA QUE MOVIMENTA UM 
PISTÃO. 
 
 A DIGESTÃO DOS ALIMENTOS QUE NOS PERMITE REALIZAR AS 
ATIVIDADES DO DIA-DIA. 
 
COMO UMA REAÇÃO QUÍMICA 
PODE RELIZAR TRABALHO? 
 A ENERGIA NÃO É ESTÁTICA: 
 
 
 PODE SE TRANSFORMAR DE UMA FORMA PARA OUTRA. 
 exemplos: A energia radiante do sol que aquece a água (energia térmica) 
 A energia potencial é convertida em energia cinética quando uma 
 bola desce ladeira abaixo 
 
 PODE SER TRANSFERIDA DE UM LOCAL PARA OUTRO. 
 exemplos: O Alimento é digerido no estomago e a energia é utilizada no cérebro 
 A energia gerada em uma hidrelétrica é utilizada em uma cidade 
 distante 
CONCEITOS FUNDAMENTAIS PARA O ESTUDO DA 
TERMODINÂMICA 
É PRECISO ESTABELECER DUAS REGIÕES PARA FACILITAR 
OS ESTUDOS DE TERMODINÂMICA 
Região 1) Aquela onde energia é gerada 
 e de onde ela sai 
Região 2) Aquela onde energia é utilizada 
 e para onde ela foi 
EM TERMODINÂMICA EMPREGA-SE A SEGUINTE CONVENÇÃO: 
 
 
 SISTEMA: 
 Região de Interesse para as observações termodinâmicas. 
 
Tomando o sistema como REFERÊNCIA observamos se a energia é gerada nele ou 
consumida por ele e se a energia sai dele ou entra nele. 
 
 VIZINHANÇAS: 
 Toda região que envolve o sistema 
 
 
Exemplo: 
 
Um copo com água gelada (Sistema) na areia quente da praia (Vizinhanças). 
A energia (calor) é transferida da vizinhança para o sistema 
 
Se desejado, a areia pode ser definida como o sistema 
CONCEITOS FUNDAMENTAIS PARA O ESTUDO DA 
TERMODINÂMICA 
SISTEMAS ABERTOS: 
Permitem a transferência de CALOR e de MATERIAL com as vizinhanças: 
 
Exemplo: copo d’água gelada em uma mesa. 
 
SISTEMAS FECHADOS: 
Permitem apenas a troca de CALOR com as vizinhanças 
 
Exemplo: garrafa de água lacrada. 
 
SISTEMAS ISOLADOS: 
 
Não permitem a troca nem de CALOR 
nem de MATERIAL com as vizinhanças. 
 
Exemplo: Garrafa térmica com café quente 
CONCEITOS FUNDAMENTAIS PARA O ESTUDO DA 
TERMODINÂMICA 
aberto fechado isolado 
ca
lo
r 
ca
lo
r 
vapores 
 
ENERGIA INTERNA (U): 
 
Capacidade total de um SISTEMA realizar TRABALHO (w). 
 
Ugás comprimido em um cilindro > Ugás não comprimido 
 
Umola comprimida > Ugás não comprimida 
 
Ubateria carregada > Ubateria descarregada 
CONCEITOS FUNDAMENTAIS PARA O ESTUDO DA 
TERMODINÂMICA 
Maior Energia 
Interna 
(maior U) 
Maior capacidade de 
realizar trabalho 
 ENERGIA INTERNA (U): 
 
A Energia total de um sistema (sua Energia Interna) não pode ser mensurada em um 
único estado. 
 
 
O que se faz então? 
 
MEDE-SE A SUA VARIAÇÃO ENTRE DOIS ESTADOS DISTINTOS!!!! 
 
ΔU = Ufinal - Uinicial 
 
Exemplo: 
 
Uma mola estava comprimida e após ser solta realizou TRABALHO levantando uma 
pedra de 100 g. Assim, a sua energia interna diminuiu ao realizar este trabalho. 
CONCEITOS FUNDAMENTAIS PARA O ESTUDO DA 
TERMODINÂMICA 
 ENERGIA INTERNA (U): 
 
 
CONCEITOS FUNDAMENTAIS PARA O ESTUDO DA 
TERMODINÂMICA 
ΔU < 0 
 
A energia interna do sistema 
diminuiu uma vez que o 
mesmo não consegue realizar 
a mesma quantidade de 
trabalho 
Estado 1: Maior 
energia interna. 
Estado 2: Após 
realizar trabalho a 
energia interna do 
sistema diminuiu 
 ENERGIA INTERNA (U): 
 
 
 
 
Se o trabalho realizado PELO SISTEMA foi de 20 J 
e se não houve nenhuma outra forma de perda de ENERGIA, então 
a energia interna do sistema diminuiu em 20 J durante o processo 
 
 
ΔU = Ufinal - Uinicial ,< 0 
 
ΔU = -20 J 
CONCEITOS FUNDAMENTAIS PARA O ESTUDO DA 
TERMODINÂMICA 
 ENERGIA INTERNA (U): 
 
E se a mola for comprimida, o que irá acontecer com a sua energia interna? 
 
 
IRÁ AUMENTAR como resultado de ter sido realizado trabalho SOBRE o sistema 
(houve um movimento atuando contra a força da mola) 
 
 
Se 20 J de trabalho forem aplicados sobre a mola (nosso sistema) e se nenhuma outra 
forma de energia estiver envolvida no processo, a sua energia interna irá aumentar em 
exatamente 20 J. 
 
ΔU = Ufinal - Uinicial > 0 
 
ΔU = + 20 J 
 
CONCEITOS FUNDAMENTAIS PARA O ESTUDO DA 
TERMODINÂMICA 
 ENERGIA INTERNA (U): 
 
Qual a conclusão que se pode tirar destas observações? 
 
Considerando que nenhuma outra forma de transferência de energia ocorra além do 
trabalho realizado SOBRE ou PELO SISTEMA 
 
 
ΔU = w 
 
 
 quando w > 0 (trabalho realizado sobre o sistema) ΔU > 0 (mola é comprimida) 
 
 
 
quando w < 0 (trabalho realizado pelo o sistema) ΔU < 0 (mola empurra pedra) 
CONCEITOS FUNDAMENTAIS PARA O ESTUDO DA 
TERMODINÂMICA 
 ENERGIA INTERNA (U): 
 
Como um gás que é comprimido em um pistão tem sua energia interna aumentada? 
 
 
Pelo aumento da energia cinética das moléculas presentes no gás devido ao 
deslocamento do êmbolo por uma força externa. 
 
 
Alterações nos movimentos translacionais e rotacionais das moléculas. 
CONCEITOS FUNDAMENTAIS PARA O ESTUDO DA 
TERMODINÂMICA 
 ENERGIA INTERNA (U): 
 
Como podemos alterar a Energia interna de um sistema sem que seja realizado 
trabalho nele ou por ele? 
 
 
 
 
Neste caso, imagine um pistão (seringa) preenchida com ar. 
 
 
 
 
Como a sua Energia interna pode ser alterada sem que o êmbolo seja movimentado? 
CONCEITOS FUNDAMENTAIS PARA O ESTUDO DA 
TERMODINÂMICA 
 
Se a seringa fechada for colocada em um banho-maria (envolta por água quente): 
 
A pressão interna do gás irá aumentar devido ao aumento da energia cinética das 
moléculas do gás. Consequentemente, o gás terá mais energia para empurrar o 
êmbolo contra uma força externa. 
 
Em outras palavras: a sua energia interna irá aumentar (ΔU > 0) 
 
Se a seringa fechada for colocada em banho de gelo (envolta por água com gelo): 
 
A pressão interna do gás irá diminuir devido à diminuição da energia cinética das 
moléculas do gás. Consequentemente, o gás terá menos energia para empurrar o 
êmbolo contra uma força externa. 
 
Em outras palavras: a sua energia interna irá diminuir (ΔU < 0) 
 
 
CONCEITOS FUNDAMENTAIS PARA O ESTUDO DA 
TERMODINÂMICA 
 ENERGIA INTERNA (U): 
 
O que houve nestes casos? 
 
A transferência de energia para ou do sistema como CALOR (q) 
CONCEITOS FUNDAMENTAIS PARA O ESTUDO DA 
TERMODINÂMICA 
Energia transferida como resultado de 
uma diferença de temperatura entre 
dois corpos 
Corpo com maior 
temperatura 
Corpo com menor 
temperatura 
CALOR (q) 
 ENERGIA INTERNA (U): 
 
CONCEITOS FUNDAMENTAIS PARA O ESTUDO DA 
TERMODINÂMICA 
Sistema a 100oC 
Vizinhanças a 30oC CALOR (q) 
Sistema a 30oC 
Vizinhanças a 
100oC 
CALOR (q) 
A quantidade de energia transferida como calor é também medida em 
J (joules, sistema internacional) 
 
Outra unidade: Calorias (Cal) 1,0 Cal = 4,184 J 
 
(energia necessária para elevar em 1oC 1g deágua pura) 
 ENERGIA INTERNA (U): 
 
Voltando ao caso da seringa no banho maria. 
 
Neste caso é importante observar que o gás no interior da seringa consiste em um 
sistema FECHADO uma vez que permite a troca de calor, mas não de material. 
 
Assim: 
 
Se o êmbolo da Seringa não é movimentado (A seringa não realiza nem sofre 
trabalho) sua energia interna pode aumentar ou diminuir como conseqüência 
apenas da transferência de calor. 
 
 
Se calor é transferido da vizinhança para o sistema e nenhum trabalho é realizado 
q > 0 (ΔU > 0) (A energia interna aumenta) 
 
Se calor é transferido do sistema para a vizinhança e nenhum trabalho é realizado 
q < 0 (ΔU < 0) (A energia interna diminui) 
 
CONCEITOS FUNDAMENTAIS PARA O ESTUDO DA 
TERMODINÂMICA 
 PRIMEIRA LEI DA TERMODINÂMICA 
 
 
 
 
EXISTE OUTRA FORMA DE SE ALTERAR A ENERGIA INTERNA DE UM 
SISTEMA SEM REALIZAR TRABALHO OU SEM QUE HAJA TRANSFERÊNCIA 
DE CALOR? 
 
NÃO 
 
A ENERGIA INTERNA SÓ É ALTERADA COMO RESULTADO DE 
TRANSFERÊNCIAS DE CALOR OU PELA REALIZAÇÃO DE TRABALHO 
 
ASSIM PODEMOS ESCREVER A PRIMEIRA LEI DA TERMODINÂMICA 
 
ΔU = q + w 
 PRIMEIRA LEI DA TERMODINÂMICA 
 
 
Se nenhum trabalho é realizado, 
 
ΔU = q 
 
Se nenhum calor é transferido 
 
ΔU = w 
 
 PRIMEIRA LEI DA TERMODINÂMICA 
 
 
FUNDAMENTAL: 
 
A primeira lei da termodinâmica afirma que a ENERGIA SE CONSERVA 
 
Ou seja, durante qualquer processo a energia não desaparece. Ela é 
simplesmente transformada em outras formas (trabalho ou calor). 
 
A energia acumulada nas pilhas de um MP3 Player é consumida de dois modos: 
 
1)Para realizar trabalho: acionar o display, gerar o som (deslocamento do ar)... 
 
2)Como calor: Invariavelmente haverá perda de energia como calor pelos próprios 
componentes eletrônicos do dispositivo. 
 
Exercício: 
 
Um sistema foi submetido a uma transformação na qual foi realizado 25 J de 
trabalho sobre ele, havendo também a transferência de calor do sistema para as 
vizinhanças de 13 J. Qual foi a variação de energia interna do sistema? 
 
ΔU = q + w 
 
ΔU = -13 J + 25 J 
 
ΔU = + 12 J (A energia interna do sistema aumentou) 
 
PRIMEIRA LEI DA TERMODINÂMICA 
Propriedades mensuráveis de um sistema que depende apenas do estado atual deste 
sistema não dependendo de que forma este estado foi atingido. Propriedade que não 
depende da história do sistema 
 
Em outras palavras: A VARIAÇÃO (Δ) da magnitude desta propriedade não é alterada 
se os estados inicial e final forem os mesmos para processos que envolveram etapas 
diferentes 
 
 
Exemplo: A TEMPERATURA é uma função de estado. Considere os dois processos: 
FUNÇÕES DE ESTADO 
200 g de água 
a 70oC 
200 g de 
de água a 90oC 
200 g de 
Água a 30oC 
200 g de água 
a 70oC 
200 g de 
de água a 5oC 
200 g de 
Água a 30oC 
+ q 
+ q - q 
- q 
A 
temperatura 
do sistema é a 
mesmo 
independente 
da sua 
história nos 
dois casos 
ΔT = Tf – Ti = -40oC para os dois processos com etapas diferentes 
A Energia interna (U) é uma função de estado? 
FUNÇÕES DE ESTADO 
SIM! 
Considere os dois processos 
 
FUNÇÕES DE ESTADO 
Processo 1: 
Processo 2: 
1 cm 3 cm 2 cm 
0,5 cm 
2 cm 
A VARIAÇÃO DA ENERGIA INTERNA É IGUAL PARA OS DOIS 
PROCESSOS INDEPENDENTE DAS ETAPAS ENVOLVIDAS 
A 
B 
1 cm 
O trabalho (w) é uma função de estado? 
FUNÇÕES DE ESTADO 
Não! 
Considere os dois processos 
 
FUNÇÕES DE ESTADO 
Processo 1: 
Assim, o trabalho envolvido no processo irá depender da história do 
processo. Ou seja, irá depender de como se chegou ao estado final 
(Observe que para trabalho não pensamos em Δ) 
50 g 
Gás comprimido 
10 mL 
50 g 
Gás comprimido 
20 mL 
Expansão Neste processo o sistema 
(gás comprimido) realizou 
trabalho sobre a vizinhança 
(w > 0) 
Processo 2: 
Gás comprimido 
10 mL 
Gás comprimido 
20 mL 
Expansão 
Neste processo o sistema não 
realizou trabalho sobre a 
vizinhança (w = 0) uma vez que 
não havia resistência durante a 
expansão 
vácuo 
vácuo 
A Calor (q) é uma função de estado? 
FUNÇÕES DE ESTADO 
Não! 
Considere os dois processos 
 
FUNÇÕES DE ESTADO 
Processo 1: 
Assim, ambos os processos levaram ao aumento da temperatura, mas 
apenas em um deles houve transferência de calor. A quantidade de 
calor transferida depende da história do processo 
(Observe que para calor não pensamos em Δ) 
100 g de H2O 
à 10oC 
100 g de H2O 
à 80oC 
Aquecimento 
com chama 
Neste processo o sistema 
recebeu calor da chama 
(q>0) 
Processo 2: 
100 g de H2O 
à 10oC 
100 g de H2O 
à 80oC 
Agitação 
Vigorosa 
Neste processo o sistema não 
recebeu calor 
(q=0) 
Foi realizado trabalho sobre ele 
 
Por que uma função de estado é importante? 
 
Porque podemos determinar a sua variação entre dois 
estados (inicial e final) através de um caminho mais simples 
do que aquele que realmente ocorre 
 
FUNÇÕES DE ESTADO 
A 
B B 
A 
ΔU para o processo da esquerda poderia ser determinado pelo processo da direita 
 
Em outras palavras 
 
Utilizamos um caminho mais simples para determinar a 
variação de uma função de estado em processo mais 
complexo 
 
FUNÇÕES DE ESTADO 
 
 
O TRABALHO DE EXPANSÃO À PRESSÃO CONSTANTE 
 A maioria das transformações químicas ocorre sob pressão constante (pressão 
atmosférica) – Sistemas Abertos 
 
 Por isto é importante avaliar a realização do trabalho sob regime de pressão 
externa constante 
 
COMO CALCULAMOS ESTE TIPO DE TRABALHO? 
Força 
Externa (F) 
Expansão 
V1 
V2 
l 
Força 
Externa (F) 
Trabalho = força contrária ao movimento x deslocamento 
 
w = F x deslocamento (l) 
 
 
O TRABALHO DE EXPANSÃO À PRESSÃO CONSTANTE 
 Observe que a força externa (F) que atua sobre a área superficial do pistão (A) 
é igual pressão externa Pex. 
extP
A
F

 Rearranjando 
APF ext 
 Reescrevendo a expressão para o trabalho de expansão (slide anterior) 
lAPw ext 
extP
A
F

APF ext 
extP
A
F

lAPw ext 
APF ext 
extP
A
F

lAPw ext 
APF ext 
extP
A
F

APF ext 
 
 
O TRABALHO DE EXPANSÃO À PRESSÃO CONSTANTE 
 Observe que o produto A x é o mesmo que ΔV 
 
Então podemos reescrever a expressão para o trabalho de expansão 
VPw ext 
 l 
 Como o trabalho é realizado pelo sistema deve o mesmo deve ser multiplicado 
por (-1). 
VPw ext 
Trabalho de expansão à pressão constante 
 
 
O TRABALHO DE EXPANSÃO À PRESSÃO CONSTANTE 
 Utilizando unidades do sistema internacional teremos: 
O resultado terá então como unidade: N x m = J 
Pascal (Pa) = N m-2 m3 
 Se utilizarmos pressão em atm e volume em L o resultado será dado em: 
 
atm x L 
 
Conversão: 
 
1 atm x L = 101,3 J 
VPw ext 
 
 
O TRABALHO DE EXPANSÃO À PRESSÃO CONSTANTE 
 Exercício: 
 
Um sistema com um volume inicial de 25,00 L absorve 1 kJ de calor à pressão 
externa constante de 1 atm. Calcule a variação da energia interna do sistema se: 
 
a) O volume permanecer constante durante a transferência de calor 
R: + 1,0 kJ 
 
 
 
b) O sistema se expandir para 28,95 L. 
R: + 600 J 
 
 
c) Por que mesmo realizando trabalho a energia interna do sistema aumentou no 
item b? 
 
R: porque foi transferido calor para o sistema, o que recompôs a energia interna 
gasta para realizar o trabalho e ainda aumentou a pressão do sistema. 
PRIMEIRA LEI E REAÇÕES QUÍMICAS 
CONSIDERE O SEGUINTE SISTEMA REACIONAL FECHADO: 
Zn(s) + 2H
+
(aq)
 → H2(g) + Zn
2+Esta reação produz calor que é transferido para as vizinhanças e também realiza 
trabalho (W<0), uma vez que o hidrogênio gasoso gerado desloca o pistão contra 
uma força externa 
PRIMEIRA LEI E REAÇÕES 
QUÍMICAS 
É IMPORTANTE REFORÇAR QUE A ENERGIA QUE ESTAVA “ACUMULADA” 
NOS REAGENTES FOI CONVERTIDA EM OUTRAS FORMAS DE ENERGIA 
 
CALOR → observado pelo aumento da temperatura das vizinhanças 
 
 
E 
 
 
TRABALHO → deslocamento do pistão contra uma força externa 
PRIMEIRA LEI E REAÇÕES 
QUÍMICAS 
PODEMOS ESTIMAR A VARIAÇÃO DA ENERGIA TOTAL ENVOLVIDA NESTE 
PROCESSO A PARTIR DA PRIMEIRA LEI DA TERMODINÂMICA 
 
ΔU = q + w 
 
CONSIDERANDO QUE O TRABALHO REALIZADO FOI O DE EXPANSÃO SOB 
PRESSÃO CONSTANTE, TEREMOS: 
 
 
ΔU = q + ( -Pext x ΔV) 
 
IMPORTANTE! EM QUÍMICA OBSERVAMOS REAÇÕES QUE: 
 
TRANSFEREM CALOR PARA A VIZINHANÇA (q<0) : REAÇÕES EXOTÉRMICAS 
 
ABSORVEM CALOR DA VIZINHANÇA (q>0) : REAÇÕES ENDOTÉRMICAS 
 
REALIZAM TRABALHO DE EXPANSÃO NAS VIZINHANÇAS: 
 
Zn(s) + 2H
+
(aq) → H2(g) + Zn
2+
(g) 
 
(aumento do número de moléculas gasosas) 
 
AS VIZINHANÇAS REALIZAM TRABALHO SOBRE O SISTEMA 
 
N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g) 
 
(diminuição do número de moléculas gasosas) 
 
 NENHUM TRABALHO DE EXPANSÃO É REALIZADO 
 
H30
+
(aq) + OH
-
(aq) → H2O(l) 
 
(não há variação no volume) 
VARIAÇÃO DA ENERGIA INTERNA (ΔU) A VOLUME CONSTANTE 
 
Se o sistema Químico não se expande ou não se contrai, não haverá a realização de 
trabalho durante o processo: 
(obs. Considerando que apenas o trabalho de expansão possa ser realizado) 
 
 
Exemplo: 
 
 
H30
+
(aq) + OH
-
(aq) → H2O(l) 
 
 
Assim, 
 
ΔU = q + w 
 
ΔU = q 
 
Conclusão: Podemos calcular a variação da energia interna com base apenas na 
transferência de calor realizada durante a reação, SE O PROCESSO FOR 
REALIZADO À VOLUME CONSTANTE 
0 
VARIAÇÃO DA ENERGIA INTERNA (ΔU) A PRESSÃO CONSTANTE 
 
Se o sistema Químico se expande ou se contrai, haverá a realização de trabalho 
durante o processo: 
 
 
Exemplo: 
 
 
Zn(s) + 2H
+
(aq) → H2(g) + Zn
2+
(aq) 
Assim, 
 
ΔU = q + w 
 
 
OBSERVE, ENTRETANTO QUE SE O SISTEMA ESTIVER ABERTO 
(BÉQUER SOBRE UMA BANCADA) 
COMO SERÁ REALIZADO O TRABALHO? 
 
 
R: O gás hidrogênio gerado deverá empurrar o ar que circunda o meio reacional 
realizando um trabalho que SERÁ DIFÍCIL MENSURAR, pois não conseguimos 
estimar a variação de volume 
VARIAÇÃO DA ENERGIA INTERNA (ΔU) A PRESSÃO CONSTANTE 
 
 É Importante observar que a grande maioria das reações químicas ocorrem à 
pressão atmosférica constante e em sistemas abertos. 
 
 Mais do que isto: 
 
A fração da energia interna de um sistema químico que é convertida em trabalho é 
praticamente desprezível para a maioria das reações químicas 
 
Um exemplo: 2 mols de sódio metálico reagindo com excesso de água 
Água + sódio metálico 
Imediatamente após a mistura 
Ar e vapor de 
água 
Ar, vapor de 
água e gás 
hidrogênio 
H2 
2Na(s) + 2H2O(l) → 2NaOH(aq) + H2(g) q = -367, 5 kJ (calor liberado) 
Pode-se calcular um trabalho de 2,5 kJ 
w = -2,5 kJ 
VARIAÇÃO DA ENERGIA INTERNA (ΔU) A PRESSÃO CONSTANTE 
 
 Na transformação anterior observa-se que: 
 
 
ΔU = q + w 
 
ΔU = -367,5 kJ + (-2,5 kJ) 
 
ΔU = -370 kJ 
 
Repare que: 
 -370 kJ ≈ -367,5 kJ 
 
ΔU ≈ q 
(Para este e para outros processos químicos) 
 
Deste modo: 
Constata-se que o calor envolvido em uma reação química tem 
uma contribuição MUITO significativa na Energia Interna de um 
sistema químico em estudo. 
Surge uma dificuldade 
 CONFORME VISTO NA AULA ANTERIOR: 
 
CALOR NÃO É UMA FUNÇÃO DE ESTADO 
Não podemos estimar a sua variação em uma 
Reação química considerando apenas os seus estados inicial e final 
Em outras palavras: Utilizando-se dados teóricos para um processo hipotético mais 
simples, não podemos estimar qual a quantidade de calor liberada ou absorvida 
durante uma reação química que ocorre por um “caminho” mais complexo 
 
COMO RESOLVER ISTO? 
ENTALPIA (H) 
 A ENTALPIA É UMA FUNÇÃO DE ESTADO QUE INDICA A QUANTIDADE DE 
ENERGIA DE UM SISTEMA QUE ESTÁ DISPONÍVEL COMO CALOR À 
PRESSÃO CONSTANTE. 
 
 A ENTALPIA É DEFINIDA MATEMATICAMENTE POR: 
 
PVUH 
ONDE : 
 
U = Energia Interna do sistema 
P = Pressão do sistema 
V = Volume do sistema 
 
ENTALPIA (H) 
 POR SER UMA FUNÇÃO DE ESTADO A VARIAÇÃO DE ENTALPIA 
COSTUMA SER MAIS ÚTIL PARA AS APLICAÇÕES GERAIS 
 
 
ASSIM PODEMOS ESCREVER A SEGUINTE RELAÇÃO: 
)(PVUH 
SE O SISTEMA MANTÉM A SUA PRESSÃO CONSTANTE, 
PODEMOS REESCREVER A EXPRESSÃO PARA: 
)( VPUH 
)( VPUH 
ENTALPIA (H) 
)( VPwqH 
q + w (primeira lei) 
-Pext.V (trabalho de 
expansão à pressão 
constante) 
)( VPVPqH ext 
ENTALPIA (H) 
)( VPVPqH ext 
 SABEMOS ENTRETANTO QUE EM UM SISTEMA ABERTO, COMO UM 
SISTEMA QUÍMICO CONVENCIONAL, A PRESSÃO EXTERNA É IGUAL À 
PRESSÃO DO PRÓPRIO SISTEMA, DE MODO QUE: 
qH 
 CONCLUSÃO: 
SE UMA TRANSFORMAÇÃO QUÍMICA OCORRE A PRESSÃO CONSTANTE, 
ENTÃO PODEMOS CONSIDERAR A QUANTIDADE DE CALOR ENVOLVIDA 
NO PROCESSO ATRAVÉS DA VARIAÇÃO DE ENTALPIA DO PROCESSO.