Em poucas linhas, analise criticamente as seguintes afirmações:
A energia livre de Gibbs está relacionada com o trabalho máximo disponível no sistema.
A energia livre de Gibbs está relacionada com o trabalho máximo disponível no sistema.
Passo 1
Beleza, bora lá. O enunciado pede pra gente “analisar criticamente” a afirmação:
“A energia livre de Gibbs está relacionada com o trabalho máximo disponível no sistema.”
Isso é Termodinâmica, mais precisamente o tema de energia livre e trabalho em processos a temperatura e pressão constantes.
O que vamos precisar:
“A energia livre de Gibbs está relacionada com o trabalho máximo disponível no sistema.”
Isso é Termodinâmica, mais precisamente o tema de energia livre e trabalho em processos a temperatura e pressão constantes.
O que vamos precisar:
- Definição da energia livre de Gibbs,
. - A relação entre a variação de
e o trabalho (especialmente o trabalho não-expansão) em condições de e fixas.
Passo 2
Antes de criticar, vamos entender o quê é energia livre de Gibbs.
- Definição:
onde é a entalpia, a temperatura e a entropia. - Variação de
para um processo infinitesimal: Em condições de temperatura constante ( ) e pressão constante (então já que ), isso vira: - Pelo segundo princípio,
, e a diferença é o trabalho não-expansão máximo que o sistema pode entregar.
Passo 3
Agora, a parte crítica:
- A afirmação “
está relacionada com o trabalho máximo disponível” é correta, mas com ressalvas. - Especificamente, ela vale estritamente para processo a
e constantes e se considerarmos apenas o trabalho não-expansão (por exemplo, trabalho elétrico, químico, etc.). - Se o sistema executa trabalho de expansão
, isso já está “embutido” em ; o que sobra como “máximo disponível” é justamente o trabalho extra que não empurra o piston, por exemplo. - Fora dessas condições (temperatura ou pressão variando),
não corresponde diretamente ao trabalho máximo.
Resposta
A afirmação é verdadeira, porém condicionada: a variação de energia livre de Gibbs
iguala o máximo de trabalho não-expansão que o sistema pode fornecer em um processo a temperatura e pressão constantes.