15092021_pos-aula-5-as-leis-da-termodinamica

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AS LEIS DA 
TERMODINÂMICA
Professora: Sabrina Petrillo Sampaio
PÓS AULA 3
Sabemos que as substâncias puras são matérias muito utilizadas como fluido com diversas funções em 
máquinas da engenharia. Selecione a alternativa que indica os conceitos básicos de substâncias puras.
A. Todas as substâncias puras são substâncias simples independentemente do formato de sua origem.
B. Elas são matérias com somente um elemento químico em sua composição original conhecida.
C. Substâncias puras são aquelas em seu estado de origem, sem adição de partículas.
D. São aquelas cuja composição química é uniforme e invariável. Podem existir em mais de uma fase, mas sua 
composição química deve ser a mesma em cada fase. Podem ser simples ou compostas.
E. Elas apresentam fases líquida e gasosa, e, no caso da fase sólida, trata-se de substâncias simples.
PÓS AULA 3
Substâncias puras podem sofrer processos de mudanças de fases devido às condições a que estão
submetidas. Selecione a alternativa que mostra o conceito básico de vapor superaquecido.
A. Significa que a substância está perto da condensação, ou seja, prontamente será alterada do estado de
vapor para o líquido.
B. Significa que a substância está perto da liquefação, prontamente estará no estado líquido.
C. Significa que a temperatura sob um líquido está alta demais, fazendo com que o vapor se solidifique.
D. Significa que a substância está longe da condensação, ou seja, longe de passar do estado de vapor para o
líquido
E. Significa que a temperatura sob um líquido está alta demais, fazendo com que o vapor se torne um gás
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PÓS AULA 3
O diagrama de fases de uma substância pura é essencial para identificar a fase ou fases presentes de acordo
com propriedades da substância. Os valores das propriedades variam dependendo da substância, mas o
formato do gráfico contendo regiões com distintas fases é único para todas as substâncias puras. Marque a
alternativa que contém um dos tipos de diagramas de fase utilizados na termodinâmica.
A. Diagrama de temperatura versus volume específico.
B. Diagrama de sequência de atividades
C. Diagrama de estados específicos.
D. Diagrama de classes de entalpia.
E. Diagrama de componentes de entropia.
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PÓS AULA 3
A correta interpretação das regiões no diagrama de fases é determinante na identificação do estado físico e
de variáveis independentes em sistemas termodinâmicos, o ponto triplo e o ponto crítico são duas
importantes considerações durante estas interpretações. Sobre os pontos triplo e crítico, marque a
alternativa correta.
A. O ponto triplo é a pressão e temperatura limites para distinção dos estados líquido e vapor, enquanto o
ponto crítico é caracterizado pela existência dos três estados físicos distintos de uma substância.
B. O ponto triplo é caracterizado pela existência dos três estados físicos distintos de uma substância,
enquanto o ponto crítico delimita a pressão e temperatura limites para distinguir os estados líquido e vapor.
C. No ponto triplo o estado sólido de uma substância evapora-se diretamente a vapor, já acima do ponto
crítico não tem mais como diferenciar os estados líquido e vapor.
D. Os pontos triplo e crítico existem a uma pressão fixa e única, mas o mesmo não pode ser afirmado em
relação a temperatura.
E. Os pontos triplo e críticos serão sempre fixos e únicos para qualquer substância pura ou solução contendo
esta substância.
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PÓS AULA 3
Os diagramas de fases são ferramentas úteis na previsão da constituição de fases de uma substância. Sobre
os diagramas de fases marque a alternativa correta.
A. No diagrama de fases T-v a medida que a pressão aumenta a linha de saturação alarga-se de forma
contínua e diminui de forma imediata no ponto crítico.
B. A linha de líquido saturado e vapor saturado está presente apenas no diagrama T-v e na superfície P-v-T,
pois no diagrama P-v não há distinção destas fases com a temperatura.
C. O estado de uma substância pode ser totalmente determinado apenas pelo conhecimento de uma variável
independente.
D. A forma do diagrama P-T de uma substância que expande ou contrai ao solidificar-se são semelhantes, pois
o volume não é uma variável que define um estado.
E. Em um diagrama P-T a sublimação só ocorrerá em pressões e temperaturas abaixo do ponto triplo,
enquanto a vaporização ocorrerá acima do ponto triplo.
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TABELAS DE PROPRIEDADES 
TERMODINÂMICAS 
Existem tabelas de propriedades termodinâmicas para
muitas substâncias e, em geral, todas elas têm a
mesma forma. Vamos aprender a utilizá-las através
das tabelas de vapor d´água. Por enquanto, vamos
trabalhar com 3 propriedades: T, P e v. As outras
propriedades, u, h e s serão introduzidas mais tarde.
Diagramas de MOLLIER para Fluidos Refrigerantes. 
EXEMPLOS COMO DEFINIR O 
ESTADO DE UMA SUBSTÂNCIA PURA
Situação A: São dados a temperatura e a pressão
P = 200 kPa
T = 30ºC
Opção 1: Escolher P e verificar Tsat na tabela. Nesse caso, para P = 200 kPa, 
Tsat = 120ºC
↝ T < Tsat → então a substância (água) está no estado de líquido sub-
resfriado
Opção 2: Escolher T e verificar P na tabela. Nesse caso, para T = 30ºC, Psat = 
4,241 kPa
↝ P > Psat → a água está no estado de líquido comprimido. 
EXEMPLOS COMO DEFINIR O 
ESTADO DE UMA SUBSTÂNCIA PURA
Situação B: Dado x (título) e outra grandeza 
Se tem título (x), a água está no estado saturado. Então a temperatura e a
pressão são Tsat e Psat.
→ Utiliza-se a expressão: G = x GVS + (1 – x) GLS
Ex: x = 0,4 e T= 60ºC
Psat = 19,92 kPa
v = x vVS + (1 – x) vLS
v = 0,4 (7678,5) + 0,6 (1,017)
v = 3072,01 cm3/g = 3,072 m3/Kg
EXEMPLOS COMO DEFINIR O 
ESTADO DE UMA SUBSTÂNCIA PURA
Situação C: Dado P ou T e + 1 grandeza 
Ex: P = 1000 kPa e v = 170 cm3/g
vLS = 1,127 cm
3 g1-
vVS = 194,29 cm
3/g
Como v do sistema está entre esses 2 valores, então o estado será de 
(L + V) saturado 
0 < x < 1
APLICANDO OS CONHECIMENTOS
Determine as propriedades termodinâmicas da água para os casos a seguir.
T (°C)
P(kPa
)
Entalpia 
(h)
Entropia 
(s)
167,77 750 709,45 2,0199
720
170,43 800 721,1 2,0461
900 400 4395,06 9,1361
950 400
1000 400 46939,41 9,336
Liquido saturado
Vapor superaquecido
Será necessário fazer interpolação Y=((Y2-Y1)(X-X1)/(X2-X1))+Y1
• Complete as lacunas do quadro abaixo utilizando a 
tabela termodinâmica
T ( ºC) P (kPa) v (m3kg-1 ) X Fase
(1) 200 0,6
(2) 125 0,417
PÓS AULA 5
• Complete as lacunas do quadro abaixo utilizando a 
tabela termodinâmica
T ( ºC) P (kPa) v (m3kg-1 ) X Fase
(1) 1000 0,303
(2) 75 500
(3) 850 Líq. Sat.