Curso de termodinâmica/Equilíbrio de fases de um corpo puro

Índice

Equação de estado dos gases

Primeira lei da termodinâmica

Entropia

Relações fundamentais da termodinâmica

Equilíbrio de fases de um corpo puro

Exercícios de termodinâmica

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.

1. Variação da energia livre com a temperatura e a pressão
2. Pressão de vapor
3. Equação de Clapeyron
4. Diagrama de fases de um corpo puro