físico química aula1
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Fsico Qumica
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Introduo
A fsico-qumica a disciplina que
estuda aspropriedades fsicas e qumicas da matria, atravs da combinao de duascincias: a fsica e a qumica.
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Introduo
A Fsico-umica pode ser estudadaatravs de dois aspectos te!ricos: a
"ermodin#mica e a $intica.
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Introduo
A Termodinmica esclarece qual apossibilidade de ocorrncia de umatransformao %reao&, qual o seu balanoener'tico e at que ponto o sistema podeevoluir ou, rea'ir %aqui os resultadosimportantes so: equilbrio e rendimentote!rico&.A Cintica, estuda os mecanismos dosprocessos: quais so as etapas e com que
velocidades elas ocorrem.
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Introduo
A Termodinmica a cincia que que estuda
as trocas de energia que ocorrem entre osistema e as vizinhanas durante uma mudana
de estado. Est baseada em quatro
generalizaes, conhecidas como rinc!"ios
ou #eis da Termodinmica, que governam as
trans$ormaes de um ti"o de energia em
outro.
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%onceitos &sicos
'istema( a "arte do universo que est sobinvestiga)o* "ode ser, "or e+em"lo, um tubode ensaio, uma garra$a trmica.
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Tipos de Sistemas
Sistema Aberto: quando () troca de
matria e ener'ia com a vi*in(ana. Sistema Fechado: quando no ()troca de matria, mas pode ter atroca de ener'ia com vi*in(ana.
Sistema Isolado: quando no ()nen(um tipo de interao com avi*in(ana.
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+i*in(ana: o restante douniverso, onde os efeitos dastrocas de ener'ia so
observados.
Fronteira: o espao que
separa o sistema davi*in(ana.
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Propriedades do Sistema: so atributosfsicos percebidos pelos sentidos ou pormtodos eperimentais de investi'ao.odem ser mensur)veis e no mensur)veis.
1. Propriedades Mensurveis: so aquelas asquais podemos atribuir valores numricos,por meio de comparaes diretas ouindiretas. As propriedades mensur)veis so
classi/cadas como etensivas e intensivas.
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I. Propriedades Extensivas: so aquelas quedependem do taman(o do sistema. 01:+olume%+&, 2assa%m&, 34mero de 2ols%n&
II. Propriedades Intensivas: so aquelas queno dependem do taman(o do sistema.01: resso%&, "emperatura%"&,5ensidade%d&
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ropriedades 3o-2ensur)veis: soaquelas para as quais no se pode
atribuir valores numricos.0: 0stado de a're'ao do sistema,tipos de subst#ncias que compem osistema.
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Mudana de !stado
6 a transformao sofrida pelo
sistema ao passar de um estado inicialpara um estado /nal, ambos bemde/nidos.
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Caminho 7 o percurso reali*ado
pelo sistema durante a mudana deestado, ou se8a, compreende o estadoinicial, os estados intermedi)rios e o
estado /nal.Processo 7 o mtodo pelo qual amudana de estado efetuada.A descrio do processo consiste em
estabelecer as condies dasmudanas de estado: sistema,vi*in(anas, fronteiras, estado inicial,estado /nal, camin(o, efeitosrodu*idos nas vi*in(an as entre
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Ciclo7 o camin(o que o sistemapercorre quando, ao sofrer umamudana de estado, retorna aoestado inicial.
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"ari#$el de !stado 7 uma'rande*a que no depende docamin(o, mas somente dos
estados inicial e /nal.
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As Leis da Termodinmica
9. 0quilbrio "rmico - ei ;ero da
"ermodin#mica.
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Propriedade Fundamental dasFun%es Termodinmicas
uando um sistema sofre uma mudanade estado envolvendo variao devolume %5+&, o valor desta variao, que a diferena entre o volume /nal %+
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Propriedade Fundamental dasFun%es Termodinmicas
0sta independncia do valor da variaoda funo volume com o processo utili*adopara a reali*ao de uma mesmatransformao c(amada PropriedadeFundamental das Fun%es
Termodinmicas . 0sta propriedade no eclusiva da funo volume. mesmoraciocnio poderia ter sido feito com outrasfunes, como a temperatura ou a presso.
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Lei Zero da Termodinmica
Se dois sistemas esto em equilbrio entre si
e em equilbrio trmico com um terceirosistema, consequentemente os trs sistemas
se encontraro em equilbrio trmico.
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Temperatura T ' 6 a medida do 'rau
de aquecimento de um corpo cu8adireo de Buo de ener'ia sempredo maior para o menor. A medida datemperatura reali*ada porintermdio de um termCmetro.
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Relao entre as Escalas de T
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Gases Perfeitos
( !qua%es de !stado
$omo vimos nos slides anteriores, o estado de
qualquer amostra de uma subst#ncia pode serespeci/cado pelas se'uintes propriedades:
O volumeque a amostra ocupa (V); Apressoda amostra (p); Atemperaturada amostra (T); O nmero de moles da substncia na
amostra (n);
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Gases Perfeitos
orm, eperimentalmente se veri/ca quena nature*a essas quatro 'rande*as noso independentes entre si. u se8a, assubst#ncias obedecem a uma equa)ode estado da forma p @ f%n,+,"& querelaciona uma das quatro propriedades
com as outras trs.As equaes de estado da maioria dassubst#ncias n o so con(ecidas,entretanto certas equaes de estado so.
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!qua)o de !stado do *#s Perfeito
A equao de estado de um ')s em
baias presses f oi um dos primeirosresultados estabelecidos na fsico-qumica. As eperincias de DoEle%sculo 1+&, e as de seus sucessores,
condu*iram G formulao da equaode estado do ')s perfeito:
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!qua)o de !stado do *#s Perfeito
p+@nH"
p a presso em pascal %a&+ o volume em metrosc4bicos %m>&n n4mero de mol em %mol&
" temperatura em Ielvin %J&
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!qua)o de !stado do *#s Perfeito
p+@nH" H uma constante
con(ecida como constante dos 'ases,cu8o o valor, determinadoeperimentalmente, o mesmo paratodos os 'ases.
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K9. 3a temperatura de >KK Je sob presso de > atm, uma
massa de ')s perfeito ocupao volume de 9K litros. $alculea temperatura do ')s
quando, sob presso de