O que é um estado de referência, e como a sua escolha afeta a análise energética de um processo? Valor 1,0
Passo 1
O enunciado pede para explicar o que é um estado de referência no contexto de termodinâmica e como a escolha desse estado afeta a análise energética de um processo. Vamos tratar de grandezas de energia (energia interna, entalpia etc.) e mostrar que, embora os valores absolutos dependam do referencial, as variações de energia não mudam.
Passo 2
O estado de referência é um ponto arbitrário de temperatura, pressão e composição em que se atribui valor zero a uma propriedade termodinâmica (por exemplo, entalpia
ou energia interna
). Por exemplo, pode-se definir
para todas as substâncias em seu estado padrão.
Passo 3
Quando calculamos uma variação de entalpia ou energia interna ao longo de um processo, usamos
Se mudarmos o referencial (isto é, adicionarmos uma constante
a todos os valores de
), teremos
Logo, as variações
(ou
,
etc.) permanecem inalteradas.
Passo 4
Em um balanço de energia de um sistema aberto ou fechado, só entram as variações de energia. Assim, embora a escolha do estado de referência altere os valores absolutos tabelados (por exemplo, entalpias padrão de formação), ela não muda a análise energética do processo, pois só importa o cálculo de diferenças de energia.
Resposta
Um estado de referência é o ponto em que se fixa arbitrariamente zero para uma propriedade termodinâmica (entalpia, energia interna etc.). A escolha desse referencial muda os valores absolutos tabelados, mas não afeta a análise energética do processo, pois as equações de balanço dependem apenas das variações de energia (
), que são independentes do referencial.