O que é fugacidade? Qual o seu símbolo? Para que serve? Como se calcula (fórmula)?
Passo 1
O enunciado pede para definirmos o conceito de fugacidade, indicarmos seu símbolo, explicarmos para que ela serve e mostrarmos a fórmula de cálculo. O conteúdo envolvido é Termodinâmica Química, mais especificamente o tratamento de gases reais e equilíbrio de fases.
Passo 2
Fugacidade é uma grandeza termodinâmica que funciona como uma “pressão efetiva” de um fluido real, ou seja, é o análogo à pressão de um gás ideal mas corrigido para as não-idealidades de comportamento. Ela surge ao reescrevermos a expressão do potencial químico de um fluido real de forma análoga ao gás ideal.
Passo 3
O símbolo convencional da fugacidade de uma espécie
é
quando se fala em mistura, ou simplesmente
para um fluido puro.
Passo 4
A fugacidade serve para:
- Quantificar o desvio de um gás real em relação ao comportamento ideal.
- Expressar o critério de equilíbrio químico ou de fases: em equilíbrio de fase, a fugacidade da espécie em cada fase se iguala (
). - Relacionar o potencial químico de um real àquele de referência, via
Passo 5
Para calcular a fugacidade de um fluido puro a uma dada pressão
, usa-se o fator de compressibilidade
e a definição de coeficiente de fugacidade
:
onde
Logo, em forma fechada, a fugacidade é
Resposta
Fugacidade: pressão efetiva que corrige o desvio de um gás real em relação ao ideal.
Símbolo: (ou
em misturas).
Para que serve: medir não-idealidade e formular o potencial químico, além de servir como critério de equilíbrio ( ).
Fórmula:
Símbolo:
Para que serve: medir não-idealidade e formular o potencial químico, além de servir como critério de equilíbrio (
Fórmula: