Me Salva! TECA01 - Introdução à Termodinâmica e Conceitos Básicos - Química Geral

E aí galera do me salva sejam muito bem-vindos ao módulo de termodinâmica vamos começar então entendendo o que é a termodinâmica a termodinâmica ela é um ramo da físicoquímica que principalmente estuda as transformações de energia tá elas vão ter diversas formas de energia aí que a gente vai est vendo ao longo das aulas e como ela se transforma né como que que que acontece quando essa energia é formada também que que vai dar para entender então a gente vai entender as relações entre temperatura calor trabalho e outras formas de energia tá com decorrer das aulas

aí isso vai ficando mais claro também a termodinâmica explica porque as reações químicas ocorrem tá a gente vai entender que a termodinâmica explica uma coisa muito importante que é a espontaneidade tá Vou até escrever aqui espon sanidade de processos tá a termodinâmica vai ser capaz de explicar então se um processo ocorre ou não se ele é um processo espontâneo tá então aí eu vou vamos sem mais delongas começar então a estudar a termodinâmica Beleza então vamos começar aí então com alguns conceitos básicos tá que vão ser importantes pra gente poder estudar o que a gente

quiser depois para dar um exemplo aqui Eu desenhei Então o que acontece quando a gente faz fundi tá um fundi de chocolate no caso a gente bota lá a nossa barra de chocolate e os outros ingredientes né dentro de uma tigela ou de uma panela e faz o que a gente chama de banho maria né que que eu quero mostrar para vocês com esse exemplo aqui eu quero entrar com o conceito de sistema tá o sistema quando a gente fala em sistema a gente tá falando sobre a região que a gente tá interessado em estudar

tá então quando a gente olha para esse para esse exemplo o nosso sistema assim vamos pensar o seguinte qual é a finalidade desse processo aqui é derreter o chocolate tá então quem a gente tá interessado em entender o que acontece é o chocolate então o chocolate seria o nosso sistema tá então o sistema aqui seria o chocolate tá outro conceito importante de saber é o conceito de Vizinhança o a vizinhança nada mais é que justamente aquilo que tá ao lado do sistema né O que faz que tá o que faz fronteira com o sistema tá

Então nesse caso a nossa vizinhança seria esse banho Marinha Maria vizinhança seria a água tá porque é ela que tá trocando aí vai tá esquentando a nossa nosso chocolate Tá o que que também é importante a gente saber existe o que a gente chama de fronteira que é justamente então a a divisão entre o sistema e a vizinhança tá que nesse caso seria então nossa panela Nossa tigela e outra coisa que a gente tem que saber é o universo tá o universo ele é nada mais nada menos do que tudo ou seja o sistema mais

a vizinhança tá então esses conceitos aí a gente tem que ter bem Claros tá o sistema é aquilo que a gente quer estudar tá aqui tá a definição a região o sistema então é a região na qual estamos interessados por exemplo recipiente contendo um gás um Beer com ácido ou uma mistura reacional ã a vizinhança é a região que faz fronteira com o sistema como exemplo Então a gente tem o banho maria ou o ar ambiente dependendo do processo né então esses dois conceitos Aí temos que ter bem Claros né Então beleza vamos pro próximo

que quais são os tipos de sistema que a gente vai ter aqui Eu desenhei Tá três tipos de aquecimento de água vamos dizer assim aqui a gente tem Opa ajeitar aqui a gente tem primeiro então uma panela tá uma chaleira e depois uma garrafa térmica tá que que acontece quando a gente começa a esquentar a nossa água nessa chaleira perdão nessa panela que tá aberta ela vai começar a borbulhar aqui vai evaporar e vai ir embora tá ela vai sair fora da nossa panela e a gente vai perder essa água tá bom quando a gente

começar a esquentar aqui na nossa chaleira que que vai acontecer ela vai começar a evaporar e tudo vai ficar dentro da chaleira tá a gente não vai perder a A água tá como como vapor na garrafa térmica por outro lado a gente já colocou nossa água quente e ela tá ali dentro sem sem trocar sem perder calor ou seja sem esfriar e sem perder massa para nenhum lugar então que Quais são as características desses três exemplos aqui nesse primeiro a gente vai ter tanto uma troca de massa entre o sistema e a vizinhança no caso

o sistema é a água né a vizinhança seria o ar então a gente tá trocando massa tá a gente tá trocando nos dois sentidos né Essa seria a característica massa e tá trocando energia aqui embaixo porque a gente tá aquecendo por uma fonte externa né então aqui a gente tá trocando energia nesse outro exemplo da chaleira a gente só tá trocando energia tá porque a gente não tá perdendo massa pro pro sistema perdão pra vizinhança aqui no caso da garrafa térmica a gente não tá trocando nem massa nem energia Tá bom então quais são os

tipos de sistemas que a gente tem para resumir esse primeiro sistema onde a gente tem troca tanto de massa quanto de energia ele é chamado de sistema aberto tá aberto e É bem intuitivo né ele tá aberto então a gente troca tudo vamos dizer assim sistema aberto o sistema onde a gente só tem troca de energia sem ter troca de massa com a vizinhança é um sistema fechado certo só troca energia o sistema fechado não troca massa com a vizinhança já a garrafa térmica onde não tem troca nem de energia nem de massa é um

sistema isolado tá bom E esses três tipos de sistema Eles são muito característicos e vão determinar várias coisas aí que a gente vai estar vendo então com o decorrer das nossas aulas tá então beleza deu para entender aí os nossos tipos de sistema agora vamos entender quais são as propriedades que a gente pode ter tá do sistema a gente tem as chamadas propriedades extensivas e propriedades intensivas Quais são as diferenças né Qual é a característica de cada um uma delas as propriedades extensivas elas dependem dependem do tamanho do sistema Como assim quer dizer que quando

quanto maior o meu sistema ou menor o valor dessa minha propriedade vai variar tá ele não vai ser o mesmo valor a ao longo da da do sistema inteiro tá desculpa Ele não vai ter o mesmo valor dependendo do tamanho do sistema se eu tiver um sistema maior eu vou ter um valor e se eu tiver um menor eu vou ter um um um valor diferente tá quais exemplos a gente pode ter para esse tipo de propriedade tá a gente pode ter a massa do sistema Claro quanto maior o sistema mais massa eu vou ter

a gente pode ter o volume do sistema o número de mols do sistema a quantidade de energia e aí a gente tem vários tipos de energia que a gente vai ver então na sequência tá E esses são alguns exemplos de propriedades extensivas Então tá É bem intuitivo quanto maior o sistema mais massa eu tenho mais volume eu tenho tá beleza e a propriedade intensiva Então por meio que por eliminação aí a gente sabe que ela então vai independer do tamanho do sistema tá é o oposto sistema e esse tipo de de variável quem é né

esse tipo de propriedade são as propriedades que não importa onde a gente olhar no nosso sistema vai ter o mesmo valor se o valor se o nosso sistema crescer dobrar de tamanho ele vai continuar tendo o mesmo valor por exemplo a pressão se eu tiver 1 kg de de água ou de vapor sei lá e tiver o dobro de de massa Claro daí se vai ter vai depender do volume mas eh a pressão vai ser a mesma tá e a pressão a temperatura ã a densidade também tá a composição ou a fração molar dos meus

componentes tá se eu dobrar ou seja vai ser como se fosse uma proporção né se eu dobrar o tamanho do sistema a composição vai continuar sendo a mesma tá vamos ver aí um exemplo disso então aqui eu tenho um bloco de gelo tá E ele tem nesse exemplo aqui eu peguei um bloco de 1 m Cico Então esse bloco ele tem uma temperatura de 0 G tá a densidade dele é de 0,9 G por cm Cico se eu tenho 1 m c então eu vou ter 900 kg de gelo tá que que vai acontecer se

eu pegar por exemplo e quebrar tá esse meu bloco de gelo e pegar um cantinho dele tá só um cantinho não vou pegar ele inteiro o que que vai acontecer eu vou ter o meu bloquinho aqui tá qual vai ser a temperatura do meu bloco de gelo aí nesse meu cubo de gelo vamos dizer assim a temperatura agora vai continuar sendo 0 gra porque ela ela é uma propriedade intensiva ela não depende do tamanho do meu sistema a densidade também a densidade vai continuar sendo de 0,9 G por cm C porque ela também é uma

propriedade intensiva já o volume desenhar de outra cor aqui para realçar o volume Não vai mais ser de 1 m c Porque eu peguei só um pedacinho vai vai ser sei lá 1 cm C tá a massa também até por que ela depende como a gente tem o volume a densidade né a massa ela tá relacionada aí ela vai ser de 0,9 G tá porque eu só tô pegando um pedaço do meu sistema então aqui é um bom exemplo pra gente ver qual a diferença entre esse tipo de propriedade tá se eu pegar um pedaço

do meu sistema algumas propriedades vão ter os mesmos valores e outras não tá bom então aqui temos mais um conceito agora que é o conceito de estado tá Opa deixa eu ajeitar aqui o estado ele é caracterizado por uma situação de equilíbrio em que as propriedades macroscópicas do sistema não se alteram Como assim É como se eu pegasse e tirasse uma foto do meu do meu sistema então no momento que ele tá em equilíbrio eles ele vai ter várias propriedades macroscópicas aí que vão estar congeladas tá não não interessa vai passar o tempo ele vai

se ele tiver em equilíbrio né Se for um estado de Equilíbrio Então essas propriedades não vão se alterar tá o estado é como se fosse um instante da da minha da minha situação tá um instante da minha do meu processo Sei lá tá então outra coisa importante que tá aqui tá são as propriedades macroscópicas do sistema a gente tem um nome especial porque elas são realmente muito importantes tá as propriedades macroscópicas do sistema são as funções de estado tá como o nome delas já diz elas são funções do Estado Então dependendo do estado elas vão

ter diversos valores tá e elas vão ser então característica desse estado as funções de estado não vão se alterar no meu estado tá tá bom quais são outras coisas aqui que são importantes sobre as funções de estados as alterações das funções de estado Só dependem dos Estados inicial e final e não do caminho ou seja não vai fazer diferença como eu cheguei num estado diferente do que eu tô e sim a o estado Inicial e o estado final tá elas não vão variar conforme o caminho que eu tomar na minha transformação tá isso é realmente

muito importante tá as funções de estado são todas caracterizadas por isso só dependem do Estado Inicial e final tá não dependem do caminho e também as funções de estado São interrelacionadas normalmente Então a gente vai ter alguma equação para descrever elas e elas vão relacionar funções de estados posso dar um exemplo aqui disso Vocês já viram aí no n nossas aulas de de gases a equação dos gases reais PV iG nrt tá aqui estamos relacionando algumas funções de estado que seria a pressão o volume e a temperatura tá ã essas equações Então vão ajudar a

gente relacionar essas Essas funções de estado e como eu falei não se esqueçam disso as funções de estado não dependem do caminho só do estado Inicial e final certo pessoal fiquem ligados aí pra gente dar nosso estudo da termodinâmica então muito obrigado