Para cada um dos seguintes sistemas em equilíbrio, calcule o número de graus de liberdade (L) e prediga de forma razoável suas variáveis intensivas independentes (desconsidere a ionização da água).
sacarose sólida e uma solução aquosa de sacarose e ribose;

Passo 1

O enunciado descreve um sistema em equilíbrio formado por sacarose sólida em coexistência com uma solução aquosa que contém sacarose e ribose. O conteúdo da matéria é a regra das fases de Gibbs para sistemas multicomponentes:
F = C - P + 2
onde F (ou L) são os graus de liberdade (variáveis intensivas independentes), C é o número de componentes independentes e P é o número de fases em equilíbrio.

Passo 2

Identificamos os componentes e as fases:
– Componentes independentes: água, sacarose e ribose, logo C=3.
– Fases em equilíbrio: fase sólida (sacarose pura) e fase líquida (solução aquosa), logo P=2.

Passo 3

Aplicamos a regra das fases de Gibbs:
F = C - P + 2 = 3 - 2 + 2 = 3.
Portanto, o sistema tem L=3 graus de liberdade.

Passo 4

Em geral, as variáveis intensivas de um sistema são temperatura e pressão mais as variáveis de composição independentes. Aqui:
\,T (temperatura)
\,P (pressão)
– Uma única variável de composição livre, por exemplo a fração molar de ribose na fase líquida, \,x_{\text{ribose}}.
A fração molar de sacarose na fase líquida fica então determinada pela soma das frações (e pela condição de equilíbrio com a fase sólida de sacarose).

Resposta

L =3
Variáveis intensivas independentes: temperatura \,T, pressão \,P e fração molar de ribose na solução \,x_{\text{ribose}}.

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