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, uma solução aquosa de sacarose e vapor de água;

Passo 1

O enunciado pede para cada sistema em equilíbrio calcular o número de graus de liberdade L e indicar quais variáveis intensivas podemos escolher livremente. O conteúdo fundamental é a regra de fases de Gibbs, que para um sistema com C componentes e P fases dá
L = C - P + 2.
Aqui cada sistema é homogêneo (uma fase), e os componentes são sacarose e/ou água.

Passo 2

Sistema: sacarose sólida
  • Componentes C=1 (sacarose)
  • Fases P=1 (sólido puro)
    Aplicando a regra:
L = 1 - 1 + 2 = 2.
Variáveis intensivas independentes escolhidas razoavelmente: temperatura T e pressão P.

Passo 3

Sistema: solução aquosa de sacarose
  • Componentes C=2 (sacarose e água)
  • Fases P=1 (solução líquida única)
    Aplicando a regra:
L = 2 - 1 + 2 = 3.
Variáveis intensivas independentes razoáveis: temperatura T, pressão P e a composição da solução (por exemplo, fração molar de sacarose x_{\text{sacarose}}).

Passo 4

Sistema: vapor de água
  • Componentes C=1 (água)
  • Fases P=1 (vapor puro)
    Aplicando a regra:
L = 1 - 1 + 2 = 2.
Variáveis intensivas independentes escolhidas: temperatura T e pressão P.

Resposta

sacarose sólida: L=2, variáveis T e P
solução aquosa de sacarose: L=3, variáveis T, P e fração molar de sacarose x_{\text{sacarose}}
vapor de água: L=2, variáveis T e P

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