O que é uma função de estado? Qual é a sua importância para o balanço de energia? Valor 1,0

Passo 1

O enunciado pergunta “o que é uma função de estado” e “qual é sua importância para o balanço de energia”. Isso cai na matéria de Termodinâmica (Primeira Lei) e requer que a gente entenda propriedades termodinâmicas que só dependem do estado do sistema, não do caminho percorrido.

Passo 2

Função de estado é toda grandeza termodinâmica cuja variação entre dois estados depende apenas das condições iniciais e finais do sistema, e não de como o sistema chegou lá. Em outras palavras, se A e B são estados, para uma função de estado f vale
\Delta f = f(B) - f(A)
independente do processo que liga A a B.

Passo 3

Exemplos comuns de funções de estado são a energia interna U, a entalpia H, a entropia S, o volume V, a pressão p e a temperatura T. Todas elas só “olham” as propriedades do estado atual do sistema.

Passo 4

Na aplicação da Primeira Lei ( \Delta U = Q - W), a energia interna U é função de estado. Isso significa que, ao fazer o balanço de energia entre dois estados, basta conhecer U em cada um deles. Já o calor Q e o trabalho W são funções de caminho, ou seja, dependem do processo. A existência de uma função de estado garante que a variação total de energia interna seja bem definida, independentemente de como se transferiu calor ou realizou trabalho.

Resposta

Função de estado é uma propriedade termodinâmica que depende somente do estado inicial e final, não do caminho percorrido. Sua importância para o balanço de energia é que, ao aplicar a primeira lei ( \Delta U = Q - W), podemos calcular a variação da energia interna (uma função de estado) apenas pelos estados inicial e final, simplificando e garantindo a consistência nos cálculos de energia.

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