Qual a diferença entre termodinâmica e fenômenos de transporte? ( 1,0 pontos)
Passo 1
O enunciado pede para diferenciarmos dois campos da Engenharia Química (e correlatos): termodinâmica e fenômenos de transporte. Para isso, vamos precisar saber o que cada área estuda em termos de equilíbrio, propriedades de estado, fluxos e leis que descrevem calor, massa e quantidade de movimento.
Passo 2
A termodinâmica trata de sistemas macroscópicos em equilíbrio (ou em transformações entre estados de equilíbrio). Seu foco está nas propriedades de estado (por exemplo, pressão, volume, temperatura, energia interna) e nas relações entre elas, estabelecidas pelas leis da termodinâmica. Exemplos de conceitos-chave são energia livre de Gibbs, entalpia e entropia, além de ciclos termodinâmicos (Carnot, Rankine etc.).
Passo 3
Fenômenos de transporte lidam com sistemas fora do equilíbrio local, onde existem gradientes (de temperatura, concentração ou velocidade) que induzem fluxos. Cada tipo de transporte tem sua lei constitutiva, por exemplo:
Aqui o interesse é no estudo de balanços de massa, energia e quantidade de movimento, relacionando fluxos e gradientes.
Passo 4
A grande diferença é que a termodinâmica descreve estados de equilíbrio e variáveis de estado sem se preocupar diretamente com o mecanismo de transporte ou o tempo, enquanto os fenômenos de transporte focam na dinâmica — como calor, massa e momento são efetivamente transferidos através de meios devido a gradientes e quais leis regem esses fluxos.
Resposta
Termodinâmica estuda as propriedades de estado e as relações entre elas em sistemas em equilíbrio (ou entre equilíbrios), sem detalhes de como ocorre o transporte no espaço ou no tempo; fenômenos de transporte, por sua vez, investigam os mecanismos de transferência de calor, massa e quantidade de movimento, descrevendo fluxos gerados por gradientes e sua evolução dinâmica.