Avaliando Propriedades

Avaliando Propriedades

1. Conceitos

   • Fase: Quantidade de matéria que é homogênea como um todo, tanto em composição química como em estrutura física
   • Substância pura: É aquela cuja composição química não varia. Pode existir em mais de uma fase, mas a composição química é a mesma em todas as fases.
   • Propriedades intensivas: Propriedades que independem da massa.
     • Propriedades extensivas: Propriedades dependem da massa.
   • Estado de um sistema fechado: é a sua condição conforme descrita pelos valores de suas propriedades termodinâmicas.
     • Sistemas compressíveis simples e o princípio dos estados equivalentes estabelece que o número de propriedades independentes necessárias é dois.

2. Relação p-v-T

   • A temperatura e o volume específico podem ser considerados como independentes em que P=P(T,v). O gráfico de tal função é uma superfície,a superfície P-v-T
     • Superfície P-v-T
       • As coordenadas de um ponto na superfície P-v-T representamos valores quando a substâncias e encontra em equilíbrio. Nas regiões monofásicas,o estado é determinado por duas quais quer propriedades.
         • Diagrama de fases
           • • Ponto triplo: Projeção da linha tripla. É o ponto onde as três fases coexistem.
         • Diagrama p-v
         • Vista tridimensional
           • • O termo temperatura de saturação diz respeito a temperatura no qual ocorreu mudança de fase a uma dada pressão, denominada pressão de saturação.
               • Para cada pressão de saturação há uma única temperatura de saturação.
                 • Diagrama p-v
                   • O diagrama é composto por linhas de temperatura constante.
                 • Diagrama t-v
                   • O diagrama é composto por linhas de pressão constante
         • Entre as regiões monofásicas estão as regiões bifásicas que coexistem em equilíbrio. Dentro das regiões bifásicas, pressão e temperatura não são independentes.
         • Estado de Saturação: O estado no qual se inicia ou termina uma mudança de fase
         • Domo de Vapor: A região na forma de cúpula. As linhas que contornam o domo são as linhas de líquido saturado(esquerda) e vapor saturado(direita). Ponto crítico é o top do domo.
         • Temperatura crítica(Tc): é a máxima temperatura na qual as fases líquido e vapor podem existir em equilíbrio.
         • Linha tripla: Três fases podem coexistir em equilíbrio ao longo da linha tripla.

3. Estudando mudança de fase

   • • Estados de líquido
       • Líquido saturado: estado onde a pressão é a pressão especificada.
       • Líquido sub-resfriado (ou líquido comprimido): Quando a pressão do estado é maior que a pressão de saturação.
     • Estados de vapor
       • Vapor saturado: estado onde as propriedades é as de saturação
       • Vapor Superaquecido: Quando o sistema se encontra no estado de vapor saturado,o aquecimento adicional a pressão constante resulta em um aumento de temperatura e de volume específico.
     • Mistura bifásica líquido-vapor
       • Uma transferência adicional de calor a pressão constante resulta na formação de vapor sem mudança na temperatura, mas com um aumento considerável no volume específico.
         • As misturas de duas fases líquido-vapor podem ser distinguidas através do título
           • • x=0, líquido saturado
             • x=1, vapor saturado

4. Obtendo Propriedades Termodinâmicas

   • Os dados das propriedades termodinâmicas podem ser obtidos por tabelas, gráficos e equações.
     • A2 a A6 - Tabelas da água

5. Avaliação de Pressão,Volume e Temperatura

   • As tabelas A-2 e A-3 representam as propriedades para os estados de líquido e vapor saturado. A tabela A-2 é denominada de tabela de temperatura e a tabela A-3 é denominada de tabela de pressão
     • O volume especifico de uma mistura bifásica líquido-vapor pode ser determinado pelas tabelas de saturação e a definição de título,assim, o volume total da mistura é:

6. Avaliação de u (energia interna) e h (entalpia)

   • Entalpia é definida como
     • • Em uma mistura bifásica
       • Com u,p e v são propriedades, logo h também é uma propriedade

7. Apresentando os calores específicos cv e cp

   • Dentre as propriedades importantes da termodinâmica está o calor específico,útil para os cálculos envolvendo o modelo de gás ideal.
     • Pode ser definido em termos de derivadas parciais das funções u(T,v) e h(T.P):
       • • no SI temos kJ/kg.k ou kJ/mol.k.

8. Avaliando propriedades de líquidos e sólidos

   • As propriedades para estados líquidos podem ser aproximados dos dados de líquido saturado

9. Modelo de substância incompressível

10. Diagrama Generalizado de Compressibilidade

    • Fator de Compressibilidade
    • Constante universal dos Gases

11. Apresentando o Modelo de Gás Ideal

    • Modelo de Gás ideal
      • Com Z=1

12. Energia Interna, Entalpia e Calores Específicos de Gases Ideais

    • Avaliando u e h
    • Processo Politrópico para gases ideais

Imagens e arquivos do mapa