TermodinâmicaMetalúrgica - Equilíbrio_gasoso

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Para um processo reversível:
Sistema fechado de composição constante - 2 variáveis independentes
Dividindo por T2 e rearranjando:
d(x/y)=(y dx–x dy)/y2
Calcule a variação de entalpia e entropia padrão a 298K para a reação:
2Cu + 1/2O2 = Cu2O
Sabendo que DG0 = -40500 – 3,92TlogT + 29,5T cal
(2J Upadhyaya pag 59)
A variação de energia livre com a pressão, num sistema fechado de composição constante a temperatura constante:
dG = V.dP
Para 1 mol de gás ideal:
Gás no estado padrão
1 atm
Gás a uma pressão P
G0, T
G, T
A energia livre molar do gás é denominada potencial químico - m.
Para o gás real, 
f é a fugacidade do gás real.
G0 – estado padrão, temperatura T e f=1.
dG = V.dP, ou dm = VdP (para 1 mol de gás, V = V, dm = VdP )
dmid = Vid .dP
Integrando entre os limites P* e P, tem-se:
Para T constante, G=VdP, expressão geral, para gases reais ou ideais.
Para o gás ideal.
Se
Conhecendo-se V em função da pressão, pode-se calcular a integral graficamente ou analiticamente.
Para temperaturas elevadas e pressões relativamente baixas, a suposição de comportamento ideal para os gases é uma aproximação razoável.
Sistema de composição variável (fechado ou aberto)
Se a composição fosse mantida constante,
Então:
O valor de qualquer propriedade extensiva de um componente numa mistura, por mol do componente, é denominado de valor parcial molar da propriedade, (H, G, S ...)
Energia livre parcial molar da substância i ou potencial químico da substância i. 
mi é o aumento de energia livre que advém da adição de um número infinitesimal de mols dessa substância à mistura, por mol da substância adicionada. A quantidade adicionada é infinitesimal, de modo que a composição da mistura não se altera.
mi é uma propriedade intensiva (independe da massa) do sistema e tem o mesmo valor em todos os pontos de um sistema que esteja em equilíbrio.
A
B
A
B
(T, P, n1, n2... =constante)
Se
,
Transferência espontânea, até que mi seja uniforme. mi mede a tendência ao escape de i.
Gás – pressão mais alta para mais baixa.
aA(g) + bB(g) = cC(g) + dD(g)
Comportamento ideal
>
ln Q << 0
>
Tendência DG mais negativo
sinal de DG é determinado pelo sinal e valor de lnQ:
8
O equilíbrio:
O quociente das pressões parciais de equilíbrio é chamado de constante de equilíbrio e é designado por K
Para os gases reais:
Exercício 1
Exercício 2
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Efeito da pressão e da temperatura sobre as condições de equilíbrio de uma determinada reação:
Exotérmica: A<0; aumento de T diminui K, desfavorece a formação do produto.
Endotérmica: A>0; aumento de T aumenta K, favorece a formação do produto.
Se DV é positivo (c+d)>(a+b), o aumento de pressão (dp>0) resulta em DG>0, desfavorecendo a formação do produto.
Se DV é negativo (c+d)<(a+b), o aumento de pressão (dp>0) resulta em DG<0, favorecendo a formação do produto.
11
:
:
Exercício 1
Exercício 2
a
:
Ufmg3/70e76
Para um gás ideal A, numa mistura gasosa:
Para temperatura e composição constante, dPa = Xa dP. 
Para um mol do gás ideal A, 
Como pA=XaP, então dlnpA=dlnXa+dlnP,
Misturas gasosas: