Curso de termodinâmica

Baseado no curso: Thermodynamique chimique da Universidade de Laval no Canadá (tradução/adaptação publicada com a autorização do autor original)

Definição

A termodinâmica, inicialmente, tinha por objetivo o estudo das transformações do calor em trabalho e o inverso. Atualmente, a termodinâmica envolve qualquer transformação de energia. As transformações de energia ligadas às transformações materiais como mudança de estado e reações químicas levam para a termodinâmica química. Assim a termodinâmica nas suas aplicações pertence à física bem como à química.

Este curso de iniciação contém só partes comuns à química e à física.

A termodinâmica trata dos movimentos (trocas, transferências) de energia, por exemplo mudanças de energia de um meio de reação no decorrer de uma reação química. Seu objetivo é de descrever e explicar o efeito da temperatura e da pressão sobre as propriedades de equilibro dos sistemas químicos e bioquímicos.

Conteúdo

1. Equação de estado dos gases
   1. Equação de estado dos gases perfeitos
   2. Gases reais
   3. Equação de estado de Van der Waals
   4. Estados correspondentes
   5. Outras equações de estado
2. Primeira lei da termodinâmica
   1. Primeira lei
   2. Expressão quantitativa do trabalho de expansão
   3. Entalpia
   4. Capacidade calorífica
   5. Aplicação aos gases perfeitos
   6. Termoquímica
   7. Trabalho, calor e metabolismo - Aplicação aos seres vivos
3. Entropia
   1. Elementos de termodinâmica estatística
   2. Segunda lei da termodinâmica
   3. Variação da entropia durante processos reversíveis
   4. Evolução térmica espontânea
   5. Variação de entropia durante processos irreversíveis
   6. Variação de entropia dos gases perfeitos-Ciclo de Carnot
4. Relações fundamentais da termodinâmica
   1. Relações fundamentais
   2. Variação da energia livre com a temperatura.Relação de Gibbs-Helmhotz
   3. Variação isoterma da energia com o volume.Pressão interna
   4. Relação entre Cp e Cv
   5. Variação de entropia e de energia de um gás de Van der Waals
   6. Efeito da pressão sobre a entalpia
   7. Energia livre e trabalho máximo
5. Equilíbrio de fases de um corpo puro
   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
6. Exercícios de termodinâmica
   1. Exercícios sobres os gases
      1. A1
      2. A2
      3. A3
      4. A4
      5. A5
      6. A6
      7. A7
      8. A8
      9. A9
      10. A10
      11. A11
      12. A12
      13. A13
      14. A14
      15. A15
      16. A16
      17. A17
      18. A18
      19. A19
      20. A20
      21. A21
      22. A22
      23. A23
      24. A24
      25. A25
      26. A26
      27. A27
      28. A28
      29. A29
      30. A30
      31. A31
      32. A32
      33. A33
      34. A34
      35. A35
      36. A36
      37. A37
      38. A38
   2. Exercícios sobre as equações de estado
      1. B1
      2. B2
      3. B3
      4. B4
      5. B5
      6. B6
      7. B7
      8. B8
      9. B9
      10. B10
      11. B11
      12. B12
   3. Exercícios sobre o primeiro princípio
      1. C1
      2. C2
      3. C3
      4. C4
      5. C5
      6. C6
      7. C7
      8. C8
      9. C9
      10. C10
      11. C11
      12. C12
7. Tabelas: densidade do ar
8. Tabelas: pressão do ar
9. Tabelas: pressão de vapor de alguns líquidos