Em poucas linhas, analise criticamente as seguintes afirmações:
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:
  • 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.
  1. Definição: G = H - T,S onde dG = dH - T,dS - S,dT é a entalpia, dG = de a temperatura e a entropia.
  2. Variação de para um processo infinitesimal: Em condições de temperatura constante ( ) e pressão constante (então já que ), isso vira:
  3. 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.

Exercícios relacionados