Curso de termodinâmica/Variação da entropia durante processos reversíveis: diferenças entre revisões
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==Introdução==
Durante uma transformação reversível, a primeira e a segunda lei da termodinâmica levam a:
<center><math>dS\;=\;\frac{\delta q}{T}\;=\;\frac{dE\;+\;PdV}{T}</math></center>
ou ainda
<center><math>dE\;=\;TdS\;-PdV</math> (processo reversível)</center>
==Variação de temperatura reversível==
Durante a variação de temperatura reversível à pressão constante, temos:
<center><math> dS\;=\;\frac{dH}{T}\;=\;\frac{C_P}{T}</math></center>
<center><math>\Delta S\;=\;\int_{T_1}^{T_2}dS\;=\;\int_{T_1}^{T_2}\frac{C_P}{T}dT</math></center>
Da mesma maneira, durante uma variação de temperatura reversível a volume constante:
<center><math>dS\;=\;\frac{dE}{T}\;=\;\frac{C_V}{T}dT\qquad e \qquad\Delta S\;=\;\int_{T_1}^{T_2}\frac{C_V}{T}dT</math></center>
==Variação de fase no equilíbrio e a temperatura e pressão constantes==
<center><math>\Delta S_{transicao\;de\;fase}\;=\;\int_{fase\;1}^{fase\;2}dS\;=\;\int_{fase\;1}^{fase\; 2}\frac{dH}{T}\;=\;\frac{\Delta H_{transicao\;de\;fase}}{T_{transicao\;de\;fase}}</math></center>
por exemplo:
<center><math>\Delta S _{fusao}\;=\;\frac{\Delta H_{fusao}}{T_{fusao}}\qquad\; a\; T\; e\; P\;constantes</math></center>
==Variação de entropia durante a vaporização de um líquido puro no equilibrio.-regra de Trouton==
Temperaturas e calores de vaporização padrões ( = sob pressão de 1 bar constante) foram medidas. Podemos, a partir destes dados, calcular a entropia de vaporização:
Observamos que os valores de <math>\Delta S_{vap}\;</math> são muito parecidos. É a lei de Tourton:
<center><math> \Delta S_{vaporizacao}\;\simeq \;88 J.K^{-1}.mol^{-1}</math> na temperatura de ebulição padrão</center>
Esta regra empírica permite de avaliar <math>\Delta H_{vap}</math> simplesmente a partir de T<sub>ebulição</sub>. Indica que a vaporização de um mol de líquido puro se faz em geral com um crescimento da desordem do sistema.
Existem exceções à regra de Tourton:
*Os líquidos que formam ligações hidrogênio, tal que amônia, os álcoois ou água, têm entropias de vaporização maiores, variando de 96 a 109 J.K<sup>-1</sup>.mol<sup>-1</sup> visto que são líquidos mais ordenados que a normal;
*Os ácidos carboxílicos existem no estado de dímeros, mesmo na fase gasosa. A vaporização é acompanhada então de um aumento menor da desordem. As entropias de vaporização são aproximadamente de 63 J.K<sup>-1</sup>.mol<sup>-1</sup>.
==Como determinar se um processo é espontâneo?==
Para utilizar em prática a segunda lei da termodinâmica , precisa calcular<math>\Delta S\;</math> do processo e comparar-lo a<math>\int\frac{\delta Q}{T}</math> . Para isso , utilizamos o fato que<math> \Delta S\; </math>é uma função de estado.<math>\Delta S</math> depende só dos estados inicial e final. Para o processo estudado, vamos construir um novo caminho indo do estado inicial ao estado final por uma sucessão de etapas reversíveis, para quais a mudança de entropia é calculável.
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