1. aberto
1.1. Pode trocar matéria e energia com a vizinhança
2. Fechado
2.1. Não troca matéria, mas pode trocar energia com a vizinhnça
3. Isolado
3.1. Não troca matéria e nem energia com a vizinhança
4. Gases reais
4.1. PV=ZnRT
4.1.1. Z=fator de compressibilidade
4.2. Equação de Van der Waals
4.2.1. [P+a(n/V)²].(V-nb)=nRT
4.2.1.1. Parâmetros 'a' e 'b' estão relacionados com forças de atração e repulsão molecular, dependem da natureza do gás.
5. 1ª Lei da Termodinâmica
5.1. Lei da conservação de energia mecânica
5.1.1. A energia pode ser transformada, mas nunca criada ou destruída.
5.2. Trabalho
5.2.1. Energia trocada entre o sistema e o meio externo.
5.2.2. +w: energia recebida pelo sistema, forças externas contra o sistema
5.2.3. -w: energia cedida pelo sistema, w realizado contra forças externas
5.2.4. trabalho (w)= Força (F) x Deslocamento(d)
5.2.4.1. Resultado em Joules(J) ou newton/metro(N/m)
5.2.5. Trabalho máximo: w=-P(deltaV)
5.2.6. Para um gás ideal a T constante
5.2.6.1. w=-nRTln(P1/P2)
5.3. Calor
5.3.1. É a energia trocada entre o sistema e a vizinhança por efeito exclusivo da temperatura. Não há força.
5.3.2. +q: energia recebida pelo sistema para a vizinhança na forma de calor.
5.3.3. -q: energia cedida do sistema para a vizinhança na forma de calor.
5.3.4. Fórmulas
5.3.4.1. calor(q)=massa(m) x calor especifico(c) x deltaT (t final-t-inicial)
5.3.4.2. calor(q)=capacidade térmica(C) x deltaT (t-final-t-inicial)
5.4. Energia total
5.4.1. A partir de medidas de w e q pode-se acompanhar as variações na energia total do sistema.
5.4.1.1. Energia interna (deltaU)= calor(q) + trabalho(w)
5.4.2. Lei da conservação
5.4.2.1. Em um sistema isolado, a energia total permanece constante.
5.5. Entalpia dos Sistemas
5.5.1. definicao
5.5.1.1. H=U+PV
5.5.1.1.1. PV=energia elastica
5.5.1.1.2. h=entalpia
5.5.1.1.3. U=energia interna
5.5.1.2. Para uma transformação: deltaH=deltaU+deltaPV
5.6. Efeitos térmicos
5.6.1. A quantidade de calor recebida por um sistema fechado e homogêneo a P=cte é proporcional ao acréscimo de temperatura.
5.6.2. q=C(T-final-T-inicial) ou C=q/deltaT
5.6.3. capacidade térmica molar: Cmolar=c/n
5.6.4. calor especifico: c=c/m e q=m.c.deltaT
6. Entropia
6.1. 2ª Lei da Termodinâmica
6.1.1. Uma transformação espontânea em um sistema isolado ocorre junto com o aumento da entropia do sistema.
6.1.1.1. deltaS > q/T
6.1.2. Todo processo espontâneo é consequencia de um desequilibrio interno e externo
6.1.2.1. Desequilíbrios são diferenças finitas de temperatura, de pressão, de concentração, de potencial gravitacional, elétrico ou químico.
6.2. 3ª Lei da Termodinâmica
6.2.1. A entropia absoluta se aproxima do zero à medida que a temperatura absoluta se aproxima de zero.
7. Unidades no SI
8. Equilibrio quimico
8.1. Para sistemas isolados a entropia aumenta em uma transformação espontânea.
8.2. Energia livre
8.2.1. de Helmholtz
8.2.1.1. A=U-TS
8.2.2. de Gibbs
8.2.2.1. G=H-TS
8.2.3. para potenciais termodinâmicos
8.2.3.1. deltaG-< -SdeltaT+VdeltaP
8.3. Energia de Gibbs de reação
8.3.1. O potencial químico de um componente de uma mistura de gases ideias é dado pela soma de dois termos, um constante e outro variável.
8.3.2. Isoterma de reação
8.3.2.1. deltarG=deltarG^0+RTln(Q)
8.3.3. K=e^-G0/RT
8.4. constante termodinâmica de equilibrio
8.4.1. deltarG=-RTln(K)
9. Sistema
9.1. investigação de conteúdo de um volume macroscópico separado do meio externo
10. Vizinhança
10.1. Meio externo de um sistema
11. Gases Ideais
11.1. Sistema constituído de moléculas em movimento desordenado e livre de forças de atração ou repulsão.
11.2. Leis
11.2.1. Isométricas: volume constante
11.2.2. Isotermas: temperatura constante
11.2.3. Isobáricas: Pressão constante
11.2.4. Lei de Avogrado: "volumes iguais nas mesmas condições de pressão e temperatura, apresentam a mesma quantidade de substancias em mol.
11.2.4.1. Constante: 6,02 x 10^23
11.3. Equação dos gases ideias
11.3.1. PV=nRT
11.3.1.1. P=pressão
11.3.1.2. V=volume
11.3.1.3. n=número de mol
11.3.1.4. R=constante de Regnault
11.3.1.4.1. 0,082atm.L/mol.k
11.3.1.4.2. 0,083bar.L/mol.K
11.3.1.4.3. SI: 8,314J/mol.K
11.3.1.4.4. 1,987cal/mol.k
11.3.1.5. T=temperatura=Kelvin
11.4. Misturas de gases
11.4.1. São miscíveis em todas as proporções e formam misturas homogenias ou soluções gasosas.
11.4.2. É feita pela soma das pressões parciais
11.4.3. Fração molar: nº mol do gás/nºmol total da mistura.
12. Termoquímica
12.1. Estuda as consequências da 1ª lei quando aplicada às reações químicas
12.2. Estuda as variações de entalpia nos processos químicos.
12.3. muitos processos são realizados sob pressão e volume constante.
12.3.1. dU=dq+dw
12.3.1.1. obs: dw=PdV
12.3.1.1.1. dU=dqv
12.3.2. deltaH=qp
12.3.2.1. qp: calor a pressão constante
12.3.3. O calor de reação a volume constante(deltaU) pode ser convertido em valor de reação a pressão constante(deltaH)
12.3.3.1. deltaH=deltaU+delta(PV)
12.4. Leis
12.4.1. Lei de Heiss
12.4.1.1. Lei das somas