Tudo Sobre Físico-Química #1 Conceitos Fundamentais de Termodinâmica

o olá pessoal não sei se você sabe mas a universidade da química tem uma plataforma de cursos voltados exclusivamente para aulas de graduação em química então já existe um curso completo disponível de química geral química orgânica química inorgânica físico-química e no momento que estou gravando esse vídeo o curso de química analítica está em andamento ele ainda não está completo mas já está disponível para assinatura conforme o fui terminando os cursos eu disponibilizei aqui no youtube a primeira aula de cada módulo para você ter uma ideia de como funciona esse gostar você aproveitar em assinar então

na descrição desse vídeo vai ter ali vários links chefes ninguém vende com as playlists do curso de química geral química orgânica química inorgânica e agora eu estou disponibilizando a primeira aula de cada módulo do curso tudo sobre a físico-química teremos só não me engano 13 ou 14 aulas no início de cada o dessa série que vai ficar todo uma playlist eu vou aparecer na verdade esse vídeo vai ser repetido então não faz muito sentido se você quiser assistir a segunda aula rever todo essa todo esse começo na toda essa introdução aqui embaixo vai aparecer a

minutagem em que o parou de falar de começar a aula propriamente dita para que você não perca seu tempo à toa então você vai ter acesso com essa playlist a primeira aula de cada módulo do curso de ver com química e se você gostar eu espero que goste você pode realizar sua assinatura lá no universidade da química no site o aniversário era kimika.com.br os cursos você pode assinar durante 3 meses 6 meses 1 ano os valores são bem em conta principalmente para aquilo que está sendo proposto como falei já gravei esse tipo de playlist para

química geral orgânica e inorgânica em breve nós teremos o a playlist né para o curso de química analítica ah ah não sei quando você estiver assistindo tá aulas quem já estará disponível ou não ainda tá interessante como essas aulas eu gravei já tem um tempo talvez visualmente eu tive um pouco diferente mas não não reparem isso por favor só que mesmo no conteúdo tá certo pessoal espero que as aulas ajuda vocês e aqui no futuro vocês façam parte do conjunto de assinantes do universidade da química tá certo a como sempre esse vídeo que está no

youtube então por favor deus eu li ke caso você goste compartilhe o vídeo com o com seus colegas com seus colegas da universidade e se for novo por aqui gostou do projeto se inscreva trazendo o pessoal valeu e aguardo vocês no universidade da química e aí [Música] olá pessoal sejam bem vindos o curso de físico-química aí nessa aula nós teremos um que seria aula mais básica de todo o curso cujo objetivo apresentar a vocês alguns conceitos fundamentais conceitos vezes que provavelmente você já conhece só quem físico-químicas foram utilizados com bastante recorrência então vale a pena

frisar alguns conceitos mas vamos iniciar definindo o que é físico-química tudo bem físico-química pode ser definida como o estudo nos princípios físicos fundamentais que governam as propriedades eo comportamento dos sistemas químicos de acordo com o levine essencialmente nós temos alguns sistemas químicos ou seja alguns sistemas não existe mudança de fase ou principalmente reações químicas e vamos analisar alguns princípios físicos aplicados a esses processos essa ideia cortando da físico aplicação de princípios físicos na química então físico-química só que na parte inicial do curso nós vamos pô é tão numa outra parte da físico-química uma das partes

mais fundamentais e mais importantes que é chamada termodinâmica tuga que seria termodinâmica termodinâmica é a parte da física o química é a ciência que estuda sobretudo propriedades macroscópicas em especial quando ele atinge o equilíbrio não necessariamente nós estamos apenas da termodinâmica do equilíbrio mas nesse curso hoje vamos estudar essencialmente a termodinâmica equilíbrio os estudos termodinâmica fora do equilíbrio foge do escopo desse curso porque forte dos como por exemplo de um curso de graduação e também vai além das minhas habilidades para poder ajudar vocês eu conheço físico-química de graduação eu conheço a termodinâmica de equilíbrio e

outro aspecto importante deixar bem claro isso a termodinâmica clássica ela borda propriedades macroscópicas então nós vamos trabalhar com grandes quantidades de o mesmo um cafezinho em grande quantidade de feijão 2g ou 3g o que eu quero dizer é que dentro da termodinâmica clássica não existe o conceito de molécula ou nos conceitos de átomo o conceito molecular ou concentra atômico eles apareceram na história após a termodinâmica já ser bem estabelecida é óvulo não seremos tão restritos assim é embora termodinâmica ela não trabalha com moléculas eventualmente não vamos falar um pouco sobre o moléculas e átomos mas

sendo bem escrito a terra dinâmica não trabalha com abordagem microscópica no trabalho com abordagem atômica ou com abordagem molecular o nome eternamente o nome quero vem da junção de duas palavras termo que passa ideia de calor e dinâmica que passa a ideia de potência de força de poder tão essencialmente elas veremos essas transformações e essas transformações sempre estarão associadas a grande diferença de calor a temperatura tem tô passando ideias que você precisa de alguma fonte térmica para que ter processo ocorra isso de será obviamente esclareci 12 fechado ao longo do módulo uma coisa interessante no

que diz respeito à termodinâmica é que ele evoluiu ao longo do século 18 no século 19 juntamente com o aparecimento das máquinas térmicas essas máquinas térmicas por exemplo possibilitaram a construção de navios a vapor e com isso o transporte de pessoas que não ser bem mais facilitado enquanto que a tecnologia voltado para o vapor acabou evoluindo o entendimento no termodinâmica também evoluiu e ao mesmo tempo que o entendimento da termodinâmica evoluir o desenvolvimento das máquinas térmicas também evoluíram alguns nomes bem de correntes dentro da termodinâmica que nós queremos são os senhores povo e ninguém william

thomson também conhecido como lord kelvin temos rudolf clausius tarde carnor o james joule e na termodinâmica mais e nós não veremos nesse curso chá fora do escopo discurso aparece figura que o ludwig boltzmann então existe um muitos homens relacionados da termodinâmica e esses são apenas alguns mas tão longos que apareceram com bastante frequência bom agora passando para os conceitos fundamentais propriamente ditos hoje f-new que nós chamamos de sistema e viviam em físico-química sistema nada mais é do que a parte estudada então quando tem um determinado objeto de estudo objeto da minha intenção é isso que

eu chamo de sistema e o que está ao redor no sistema nós chamamos de vizinhança a princípio a vizinhança é uma região que pode interagir com o sistema mas podemos pegar aqui um exemplo hipotético imagine esse retângulo esse retângulo representa o meu sistema significa que a parte que eu quero estudar ao redor dele existe a chamada vizinhança essa vizinhança a interagir com o sistema mas qual a parte que tem o meu interesse da parte que tem muito ter esse é esse retângulo azul então ele é o meu sistema na verdade sendo um pouco mais formal

a combinação de sistema mais vive ansa é o que nós chamamos de universo tão dentro de físico-química universo é a combinação de sistema e vizinhança sistema minha parte eu quero estudar e vizinhança são seus arredores é muito difícil nós definirmos até onde vai vizinhança porém o sistema um parte mais definida onde pegar aqui dois exemplos reais imaginem que eu quero estudar essa árvore bom então no sistema é a árvore como todo envolve o tronco os galhos as folhas ea vizinhança a visão só pode ser a camada de ar diretamente em contato com ela mas a

vizinhança também pode ser todo-o-terreno ou vizinhança pode ser é toda a cidade onde essa árvore está plantada perceberam o foco no estudo é árvore esse é o meu sistema e hoje a vizinhança boa vizinhança pode vir até aqui é uma parte consegue interagir com a árvore mas a vizinha não só pode ser maior pode englobar essa parte aqui da atmosfera entendam é meio complicado o chefe nenhuma da vizinhança quase uma coisa não literária mas o sistema é aquela parte que eu quero chorar eu posso definir como sistema simplesmente uma folha essa árvore então todo o

seu redor torna-se vizinhança inclusive a própria árvore conseguiram entender como achamos o sistema químico imagine aqui esses frascos esses erlei mais com algumas soluções qual é o meu sistema geralmente o sistema é simplesmente a solução então ao estudar a solução e tudo redor é intensa a vizinhança pode ser o arco está aqui dentro a vizinhança pode ser o próprio frasco do wesley maia pode ser o ambiente externo enfim a delimitação da vizinhança nem sempre é fácil em ser determinado e quando nós falamos de sistemas nós podemos classificá-los alguns tipos por exemplo existe o sistema aberto

um sistema aberto ou se chama que eu possibilita a troca de matéria do sistema com a vizinhança imagine por exemplo que possa é projetado alguma coisa no leite externo para dentro de ser balão de fundo redondo ou então posso representado abaixo é o solução desse balão de fundo redondo para fora do sistema é o motivo da troca de matéria e além da troca de matéria possível também que a troca de energia é possível por exemplo existe a troca de calor em vídeo chamado sistema fechado se eu coloco uma tampa aqui eu impossibilita a troca de

matéria do sistema com a vizinhança assumindo que o sistema seja tudo que esteja presente dentro do balão de fundo redondo entretanto sistemas fechados possibilita a troca de energia simplesmente se eu tiver um banho térmico por exemplo é você vai existir a troca de calor entre o sistema e vizinhança é para me chamar no sistema isolado ea princípio o sistema isolado ele não possibilita a troca de matéria um possibilita também a troca de energia é óbvio que um sistema isolado perfeito não existe mas um exemplo disso estão isolados em uma garrafa térmica a principal garrafa térmica

é um sistema fechado que impossibilita a troca de matéria e ela também pelo menos durante um tempo ela impossibilita a troca de energia o café que não me colocado uma garrafa térmica permanece com aquela temperatura ela evita a troca de calor não é 100 porcento eficiente não existe um sistema isolado sem por ser deficiente mas seria um exemplo comum de um sistema quase isolado ou pelo sistema que é construído para ser isolado com além de definir sistema mn ansa é importante a gente mesmos um outro conceito que eu chamado concelho de fronteira tão o sistema

ele está em contato com a vizinhança só que esse contato pode ser olá tudo por uma barreira física ou não essa separação nós chamamos de fronteira imagine por exemplo um frasco um copo que tenha água dentro dele e um copo esteja cheio até a metade e um sistema for apenas a água o ar está em cima dessa quantidade de água e já é a vizinhança ali nós não temos não fronteira física mas também não fronteira imaginária que é limitação entre a água eo ar tão fronteira não necessariamente precisa ser física ela pode ser imaginária pois

ser uma obra de limitação no sistema nesse respeito mas podemos classificar as fronteiras em algumas formas e veja a chamada fronteira rígida e ela teria como oposto a fronteira móvel se não fronteiras poderão mudar a sua posição no caso no copo com água são as aquecermos a água ela vai acabar dilatando e com isso achamos o fronteira móvel essa delimitação ela muda de posição é mas se eu tivesse uma tampa por exemplo essa tampa estivesse travada aí não seria um monte uma fronteira rígida além disso existe a fronteira permeável e impermeável essencialmente ao fronteira permeável

possibilita a troca de matéria encontro com impermeável não possibilita é muito comum nos estudos eletroquimico utilizar numa fronteira uma barreira semipermeável que possibilita troca de alguns tipos de matéria e outros não existe também a fronteira adiabática e não adiabática uma fronteira adiabática que ela que impossibilita a troca de calor impor escapulação podemos dizer que impossibilita a troca de energia e à noite aba tica é aquela que possibilita a troca de calor na verdade nós ainda não definimos calor vamos falar disso algumas aulas da frente mas vamos ter uma ideia que índia como que eu sei

só fronteira vai sair de aba tica ou não imagine dois sistemas o se chama a e o sistema b e deixam conta o atravessam fronteira como que eu sei se essa fronteira vai ser adiabática ou não imagine que o sistema a tenham uma temperatura definida uma pressão definida e um volume definido enquanto com se chama b tem uma temperatura definida uma pressão definida um volume definido isso um instante inicial depois de um tempo eu verifico de novo a temperatura e pressão e volume para ambos os sistemas se essas condições certas propriedades permaneceram as mesmas entendi

porque essa fronteira é diabética entra tanto se ela mudar indica que não adiabática coisa deixou nesse caso a troca da propriedade que nós chamamos de calor mas o novo vamos tratar sobre o calor e uma outra ocasião uma outra definição essa muito importante o conceito de equilíbrio que que nós chamamos de equilíbrio dentro da termodinâmica de uma maneira bem simples o conceito de equilíbrio está associado pela ausência as informações macroscópicas no cultivo microscópico as transformações continuam existindo só que a termodinâmica não está preocupada com as transformações microscópica se sim quais transformações macroscópicas então o sistema

atingir o equilíbrio quando de transformações certo na verdade a definição para o equilíbrio tem que ser um pouco mais refinada se eu estiver trabalhando por exemplo com um sistema isolado no caso no chão isolado quando as transformações macroscópica excesso ou seja não variam com o tempo eu medi as características agora e daqui a uma hora duas horas essas características são as mesmas que o sistema por isolado e se isso acontecer eu posso dizer que ele atingiu o equilíbrio agora é só se chama não for um sistema isolado ele tem que obedecer a duas condições a

primeira delas é exatamente a que satisfaz para um sistema isolado as transformações macroscópicas não variam com o tempo de 15 o ser vem isso eu posso em ver que o sistema está em um estado estacionário ou seja fina informações não serão mudadas mas não restará mente que ele está em equilíbrio para que esteja em equilíbrio tem que satisfazer essa condição ea outra condição é que eu retiro a fronteira ou seja eu retiro o contato do sistema com a vizinhança essa condição não deve provocar alterações conseguindo atender isso deixa eu dar um exemplo para vocês imagina

que eu tenho um cilindro de ferro não tem uns neuro de ferro aqui olha minha calculadora imagina que seja um cilindro de ferro e de um lado ela está em contato com uma chapa quente e do ouro com uma chapa fria vamos supor que achava quente seja 80 graus celsius é xapinha esteja 40 graus celsius chão sinceramente frio mas mais fria do que é chapa quente eu deixei eles em contato e isso leva algum tempo após um tempo as transformações no sistema até são ou seja a barra de ferro si mesmo e ele atinge uma

determinada temperatura onde gera sei que é um gradiente de um lado está mais quente e do outro está mais frio entretanto se eu pegar esse cilindro que já atingiu o estado estacionário e retirá-lo do contato com a barra que com a chapa quente e com chapa fria ele não vai ter mais hoje ingrediente de um lado baixar quente no outro fechar frente não na verdade ele vai atingir uma temperatura que você igual ao longo de todo o cilindro e o significa que quando retirei o meu sistema do contato com a vizinhança apareceram transformações físicas isso

esse apareceram transformações físicas significa que sistema não havia atingido o equilibro havia atingido um estado estacionário agora se por um acaso tão mesma condição retiro esta barra de ferro e cilindro de ferro ele continua com o mesmo padrão de temperatura não existe nenhuma mudança na temperatura ele já vê cingido o equilíbrio isso vale para um sistema não isolado no caso de vocês e não existe troca de energia com a vizinhança então simplesmente feche condições que caracterizam os sistemas são iguais algum tempo ele está em equilíbrio para os chamados o lado não essas transformações não podem

ser modificados ou algo do tempo e também não deve ser modificadas seu retiro e sistema no contato com a vizinhança também ainda falando sobre equilíbrio nós podemos definir o chamado equilíbrio mecânico o que o equilíbrio mecânico o equilíbrio mecânico é quando o sistema não sofre aceleração ou turbulência existe o equilíbrio material 8000 do material é quando não existe transferência de matéria ou não existe nenhuma reação química não existe nenhuma transformação que mude ou a quantidade ou a natureza da matéria e vixe ainda o equilíbrio térmico no caso o equilíbrio térmico é quando não existe a

mudanças ao longo do tempo é o mesmo caso que nós vemos nos sistemas a e b quando estamos contato com uma a tática essencialmente no caso equilíbrio térmico não existe transferência de calor então o equilíbrio mecânico ele pode ser baleado por um propriedade de chamada depressão o equilíbrio material couro trabalhado por uma propriedade chamada de composição e o equilíbrio térmico pode ser avaliado por uma propriedade chamada calor o que nós chamamos de equilíbrio termodinâmico é quando o sistema atingir esses três equilíbrios não vale atingir o equilíbrio e não atingir o outro tem que atingir os

três tá certo ou como que nós sabemos então o seu sistema atingir o equilíbrio nós verificamos isso através das propriedades termodinâmicas essas propriedades são capazes de caracterizar o equilibro é uma delas são composição como eu falei caracterize o equilíbrio material volume pode ser associado equilíbrio mecânico pressão está associado equilíbrio mecânico e eu comentei a respeito no calor só que na verdade ela tá valendo no calor muito e da propriedade chamada temperatura que o jardim onde o assunto na próxima aula então seu valeu a temperatura eu posso definir se o sistema está em equilíbrio térmico ou

não e aí nós podemos dizer que quando nós temos um determinado conjunto de propriedades termodinâmicas ou seja uma composição o volume apresentam uma temperatura específica mas conseguimos definir um estado termodinâmico sendo bem restrito o estado termodinâmico definido por todo o conjunto de propriedades em sugerem então uma grande quantidade de propriedades um grande quantidade de informações ele é tanto mais normalmente conseguimos caracterizar o estado termodinâmico com luz propriedades no máximo três geralmente a temperatura pressão e composição apenas três propriedades já conseguimos definir um determinado estado termodinâmico e é isso uma dessas propriedades muda-se a temperatura muda

essa pressão muda-se a composição mu é só tem um novo estado termodinâmico logo você chama não atingir o equilíbrio e aí se eu tiver um mudança nessas propriedades que a composição mudar a temperatura mudar se apresentam mudar eu tenho um novo estado termodinâmico na prática seu mundo estado significa que eu estou mudando essas propriedades então essas propriedades e outras são chamadas de funções de estado e isso porque nós mudamos o estado elas acabam mudando ou o contrário também seu mudo as propriedades o estado termodinâmico muda um aspecto importante é que quando nós falamos do valor

da função de estado nós estamos preocupados sempre com o estado atual do sistema cada estado é caracterizado por um conjunto de propriedades nós não nos preocupamos como que as propriedades foram atingidas mas não nos preocupamos com a chamada história passada a demonstrar um exemplo pra vocês imaginem que eu tenha 8,66 gramas tiago a uma pressão de 1 atm e uma temperatura e 24 graus celsius não importa se eu cheguei essa condição por exemplo pegando 8,66 g de gelo a pressão de 1 atm ea que sim até 24 graus celsius ou peguei 8,66 gramas de vapor

a 1 atm e resfria 24 graus celsius se eu fiz esse processo pelo aquecimento ou pelo resfriamento e cheguei nos mesmos valores de propriedades eu cheguei no mesmo estado termodinâmico então estado termodinâmico se preocupa com as propriedades em sim e não como que foi o caminho para chegar a essas propriedades essa uma característica da função de estado a função de estado não depende do caminho depende apenas daquele ponto específico daquele conjunto de propriedades ainda falando sobre não existe uma outra classificação que são as chamadas propriedades intensivas e extensivas uma propriedade extensiva é uma propriedade que

depende da dimensão do sistema deus chamou for maior ou menor esta propriedade é modificada por exemplo amastha a massa de um bloco de gelo desse tamanho é menor que a massa e o bloco de gelo desse tamanho assim como volume a massa o volume são propriedades são grandezas extensivas agora um propriedade uma grandeza intensiva ela não depende da dimensão do sistema a pressão por exemplo é uma grandeza intensiva e sobretudo a densidade a densidade de uma gota da água mesma densidade é de 1 kg de água que a mesma densidade de uma tonelada de água

quando nós pegamos uma grandeza extensiva com uma massa em dividimos por uma grandeza extensiva como volume nós sempre vamos obter uma grandeza intensiva nesse caso a densidade a classificação é definir não agora propriedade mas sim um sistema como homogêneos ou heterogêneos essencialmente tomou homogêneo que apresenta uma única fase eu acho que chamamos de fazer uma região que apresenta as mesmas propriedades intensivas enquanto com sistema heterogêneo vai apresentar mais uma fase ou seja vai apresentar mais uma região que apresente propriedades intensivas distintas é o caso por exemplo quando pegamos um determinado copo ou béquer fim e

colocamos aqui uma camada de água e uma camada de óleo as propriedades intensivas das camadas de água inclusive o próprio mini índice de refração é diferente nas propriedades intensivos da camada de óleo observando diretamente essas duas gente onde nós conseguimos perceber uma separação e isso porque tem características e propriedades distintas então um sistema heterogêneo ou apresentar mais uma fase é mais uma região último homogêneo vai apresentar uma única fase uma única região pode ser que você chamou homogêneo tenha mais de uma substância o caso por exemplo da mistura de água com sal ou água com

açúcar põe essência uma heterogêneo toma única substância é o caso da água com gelo é um caso como esses nós vemos ali uma delimitação de fases as propriedades associadas ao gelo são diferentes e as propriedades associadas a água líquida bombas olha isso não queria falar com vocês como disse acompanhado de conceito de concelho até já conhece deixa ensino fundamental por exemplo mas você não conceitos muito recorrentes ao longo no curso de termodinâmica em especial o conceito de função de estado por isso vale a pena essa revisão na próxima aula nós vamos falar um pouco sobre

a propriedade mais importante da termodinâmica que é a temperatura vamos falar um pouco sobre os processos de como se mede a temperatura ou o que é e a temperatura pessoal tudo bem gostaram da aula bom você gostaram da aula você pode assistir a segunda aula desse modo a terceira aula e tem todas as altas esse módulo assinando o curso tudo sobre físico-química ou se você não quiser dar o físico-química assim hoje química inorgânica ou de química orgânica o link está aqui embaixo aí inscreveu no canal quando eu pedi no início ou acabou se setembro ou

se você se esqueceu mais gostou do projeto aproveita então clica aqui embaixo inscreva-se no universidade era química ajude esse projeto a terceira ajude este canal crescer tá certo aguardo vocês lá no universidade da química ponto com.br muito obrigado e até o próximo vídeo