work

2ª Lei da Termodinâmica Entropia

Transformação espontânea

Aquela que pode ocorrer sem que seja feito trabalho para provocá-la. A transformação espontânea tem tendência natural a ocorrer.

transformação não espontânea

Só pode ser provocada fazendo-se trabalho. A transformação não espontânea não tem nenhuma tendência natural de ocorrer. Pode-se fazer com que transformações não espontâneas ocorram, mas é necessário que seja realizado trabalho

No sentido termodinâmico = o termo espontâneo não tem nada a ver com velocidade. A termodinâmica lida com a tendência de ocorrer uma transformação, mas não nos informa sobre a velocidade com que essa tendência é percebida.

Transformação física

1. Uma transformação física consiste numa transformação em que não há formação de novas substâncias pois não ocorre qualquer alteração das propriedades características das substâncias iniciais (reagentes).

2. As mudanças de estado físico (fusão, vaporização, sublimação, solidificação e condensação) são exemplos de transformações físicas pois não há formação de novas substâncias.

1. Transformação espontânea, exemplo, o resfriamento de um bloco de metal quente à temperatura de suas vizinhanças

2. Espontaneidade → Uma mudança espontânea é verificada com a tendência da energia e da matéria se desordenarem.

-A matéria tende a se tornar desordenada.

-A energia tende a se tornar desordenada.

2º Princípio da Termodinâmica

Para que haja contínua conversão de calor em trabalho, no sistema, deve realizar ciclos contínuos entre uma fonte quente e uma fonte fria, as quais devem permanecer com temperaturas constantes. A cada ciclo, o sistema retira uma quantidade de calor da fonte quente. Parte desse calor é convertido em trabalho e o restante é rejeitado para a fonte fria.

Em resumo, a Primeira Lei usa a energia interna para identificar as mudanças permitidas; a Segunda Lei usa a entropia para identificar as mudanças espontâneas entre as mudanças permitidas.

Espontaneidade

A medida da desordem usada na termodinâmica é chamada Entropia, indicada pelo símbolo S.

2ª Lei da Termodinâmica: “A entropia de um sistema isolado tende a aumentar”

Variação de Entropia = ao sofrem mudança de temperatura, os corpos alteram o estado de agitação de suas moléculas. Então ao considerarmos esta agitação como a desordem do sistema, podemos concluir que:

quando um sistema recebe calor Q > 0, sua entropia aumenta;

quando um sistema cede calor Q < 0, sua entropia diminui;

se o sistema não troca calor Q = 0, sua entropia permanece constante.

Equação → ∆S = qrev /T

Propriedades da S

quais fatores aumentam a entropia do sistema?

1. Volume

2. Temperatura

3. Mudança Física

4. Reações

Variação de S com o volume quando um gás perfeito se expande isotermicamente.

◼ O volume em um processo varia com a realização de trabalho –w

w = - P∆V

w = - nRT x lnV2/V1 → Trabalho reversível (equilíbrio mecânico)

∆U = q + w

q = - w

q = nRT x lnV2/V1 → ∆S = qrev/T

∆S = nR x lnV2/V1

Variação de S com a Temperatura

∆S = qrev/T

q = C∆T → dq = CdT → Calor reversível (equilíbrio térmico)

dS = CdT/T

∫dS = ∫CdT/T

∆S = C ∫ dT/T

∆S = C x lnT2/T1

∆S com a mudança de fase

1. Na natureza, as substâncias podem ser encontradas em três diferentes fases, as quais são denominadas de fase sólida, fase líquida e fase gasosa. Os fatores que determinam o estado em que as substâncias se encontram são a temperatura e a pressão. Ou seja, para cada fase os materiais possuem temperatura e pressão diferente. O mesmo acontece com a água. Em condições ambiente esta substância se encontra no estado líquido, contudo, se abaixarmos a sua temperatura, passará para o estado sólido.

2. Equação → ∆S = qrev /T

Na fusão

qfus = ∆fusH

∆S = ∆Hfus/Tfus

Na vaporização

qvap = ∆vapH

∆S = ∆Hvap/Tvap

Regra de Trouton → “Quando interações moleculares importantes não estão presentes, ∆Svap pode ser considerada em aproximadamente 85 J/(mol.K) para todos os casos”

TEMA

SUB - TEMAS

EXPLICAÇÕES