Curso de termodinâmica/Relações fundamentais: mudanças entre as edições
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| WIDTH="14%" | [[Curso de termodinâmica:Variação da energia livre com a temperatura.Relação de Gibbs-Helmhotz|<small>Gibbs-Helmhotz</small>]] | |||
| WIDTH="14%" | [[Curso de termodinâmica:Variação isoterma da energia com o volume.Pressão interna|<small>Pressão interna</small>]] | |||
| WIDTH="14%" | [[Curso de termodinâmica:Relação entre Cp e Cv|<small>Cp e Cv</small>]] | |||
| WIDTH="14%" | [[Curso de termodinâmica:Variação de entropia e de energia de um gás de Van der Waals|<small>Van der Waals</small>]] | |||
| WIDTH="14%" | [[Curso de termodinâmica:Efeito da pressão sobre a entalpia|<small>pressão-entalpia</small>]] | |||
| WIDTH="15%" | [[Curso de termodinâmica:Energia livre e trabalho máximo|<small>Trab. máximo</small>]] | |||
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Edição das 16h46min de 30 de abril de 2013
Rel.fundamentais | Gibbs-Helmhotz | Pressão interna | Cp e Cv | Van der Waals | pressão-entalpia | Trab. máximo |
Relações fundamentais da termodinâmica. Exemplos de aplicações
As leis da termodinâmica para um sistema fechado:
(primeira lei) (limitando-se a um trabalho mecânico) para um processo reversível (segunda lei)
então:
para um processo reversível
Por outro lado:
por definição
então:
para um processo reversível
Também:
por definição
então:
para um processo reversível
Nota: A partir dessa equação, reencontramos o resultado dG = 0 para um processo reversível e conduzido à temperatura e pressão constantes.
É, às vezes, útil definir a função de estado F, a energia livre de Helmholtz:
então:
para um processo reversível
Em resumo, para qualquer transformação reversível:
A partir de cada uma destes diferenciais totais exatas, podemos expressar algumas derivadas parciais de E, H, F e G:
e escrever as seguintes relações, chamadas as relações de Maxwell, a partir do teorema de Euler sobre as diferenciais totais exatas:
As relações fundamentais mostram que G é a função central da termodinâmica. Em efeito, se conhecemos completamente G em relação a T e P, podemos deduzir todas as outras funções do sistema:
Nota sobre a validade das relações fundamentais: Estas relações são válidas para qualquer processo reversível. Além disso, se as funções de estado do sistema dependerem só de duas variáveis independentes , a relação será válida para qualquer processo, mesmo irreversível. Um corpo puro (ou uma mistura com composição constante) é um exemplo de um tal sistema. É a conseqüência do fato que dE, expresso como a soma de dois termos em S e V, ou dG, expresso como a soma de dois termos em P e T, são diferenciais totais exatas.