Curso de termodinâmica/Equilíbrio de fases de um corpo puro
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Por definição, qualquer parte homogênea de um sistema constitui uma fase. Entendemos como parte homogênea qualquer parte do sistema que possui as mesmas propriedades físico-químicas macroscópicas (densidade, por exemplo). Assim, nas condições ordinárias, a água pode existir sob três fases: gelo, água líquida e vapor de água. Gelo moído, bem como um iceberg, é um conjunto macroscopicamente homogêneo e constitui, então, uma só fase. Uma mistura de diversos gases, como o ar, ou de diversos líquidos e sólidos dissolvidos, como o chá ou o vinho, constituem também uma fase única.
A fase na qual um corpo puro se encontra depende da temperatura e da pressão. Por exemplo, um gás pode ser liquefeito aumentando-se a pressão a temperatura constante (capítulo 1). Além disso, um sólido pode fundir-se ao ser aquecido a pressão constante. Representa-se graficamente o estado estável de um corpo puro num diagrama P(T), chamado diagrama de fases. A termodinâmica permite prever qual é a fase estável de um sistema a temperatura e pressão constantes: é a fase com menor energia livre G. Podemos então construir o diagrama de fases de um corpo puro examinando a variação de G com a temperatura e a pressão.