Questão 1 (15 %) - com base nos seus conhecimentos na disciplina termodinâmica,
a) o que é propriedade termodinâmica? Liste duas propriedades extensivas e duas propriedades intensivas;
b) o que é estado termodinâmico? Explique como se define um estado termodinâmico em termos de propriedades termodinâmicas;
a) o que é propriedade termodinâmica? Liste duas propriedades extensivas e duas propriedades intensivas;
b) o que é estado termodinâmico? Explique como se define um estado termodinâmico em termos de propriedades termodinâmicas;
Passo 1
O enunciado pede que a gente use conceitos básicos de termodinâmica para responder duas partes:
a) o que é uma propriedade termodinâmica e exemplos de duas propriedades extensivas e duas intensivas;
b) o que é estado termodinâmico e como ele se define a partir de propriedades termodinâmicas.
a) o que é uma propriedade termodinâmica e exemplos de duas propriedades extensivas e duas intensivas;
b) o que é estado termodinâmico e como ele se define a partir de propriedades termodinâmicas.
Passo 2
Propriedade termodinâmica é qualquer característica mensurável de um sistema em equilíbrio. Em outras palavras, é uma quantidade que depende apenas do estado atual do sistema, não do caminho pelo qual ele chegou lá. Exemplos de propriedades são temperatura, pressão, massa, volume, energia interna etc.
Passo 3
A gente classifica propriedades em duas categorias:
-
Propriedades extensivas: dependem da quantidade de matéria do sistema. Se você duplicar o sistema, a propriedade dobra.
-
massa
-
volume
-
Propriedades intensivas: independem da quantidade de matéria. Se você duplicar o sistema, a propriedade não muda.
-
temperatura
-
pressão
Passo 4
Estado termodinâmico é a condição de um sistema caracterizada pelos valores de suas propriedades termodinâmicas. Dois estados são iguais se todas as propriedades relevantes tiverem os mesmos valores.
Passo 5
Para definir completamente o estado de um sistema basta especificar um conjunto suficiente de propriedades independentes (normalmente igual ao número de variáveis de estado do sistema). Por exemplo, para um gás simples de massa fixa em equilíbrio basta informar
e
; a partir daí todas as outras propriedades são determinadas, e o estado fica completamente definido.
Resposta
a) Propriedade termodinâmica é uma grandeza que caracteriza o estado de um sistema em equilíbrio.
- Propriedades extensivas: massa e volume.
- Propriedades intensivas: temperatura e pressão.
b) Estado termodinâmico é o conjunto de todas as propriedades em valores específicos que caracterizam um sistema em equilíbrio. Define-se um estado ao especificar um número suficiente de propriedades independentes (por exemplo,
e
para um gás simples), pois isso determina todas as demais características do sistema.