10.14. Definições

Calor. O calor é uma forma de energia (energia térmica), representado pela letra Q, e sua mudança de um corpo para outro ocorre por diferença de temperatura. A transferência de calor cessa quando dois corpos estão na mesma temperatura (equilíbrio térmico). Convencionou-se que o calor liberado (cedido) pelo sistema para a sua vizinhança é negativo, e o calor absorvido pelo sistema de sua vizinhança é positivo.

Capacidade Calorífica (C). A resposta de um sistema a transferência de calor: .

Energia Interna (E ou U). A energia total dentro das fronteiras do um sistema; as variações na energia interna estão definidas pela Primeira Lei (Equação 10.1). Portanto, ela engloba a energia cinética de translação das moléculas em movimento, da vibração e rotação dos átomos e moléculas, e a energia potencial dos elétrons em relação aos núcleos.

Energia Livre de Helmholtz (A). A energia interna de um sistema menos a energia “não disponível” TS.

Energia Livre de Gibbs (G). A entalpia (H) menos a energia “não disponível” . As energias livres se tornam mínimas no equilíbrio.

Entalpia (H). A soma da energia interna com o produto da pressão pelo volume: .

Entropia (S). Uma função de estado definida pelo Teorema do Clausius (equação 10.8) e comumente associada à energia não disponível de um sistema; torna-se máxima no equilíbrio.

Equilíbrio. O estado de um sistema que prevalece quando todas as propriedades e variáveis termodinâmicas permanecem constantes por um período indefinido de tempo.

Estado. A especificação completa da constituição e das propriedades físicas de um sistema, associada a um conjunto particular de valores das variáveis termodinâmicas.

Função de estado. Qualquer variável que seja uma função unívoca do estado termodinâmico. Variações em uma função de estado dependem apenas dos estados inicial e final, e não do percurso entre eles.

Macroscópico. Fenômeno de um tamanho e duração tais que os movimentos atômicos ou moleculares individuais não são observáveis. Em vez disso, determinam-se propriedades médias, no tempo e no espaço, dos movimentos de grandes quantidades de átomos ou moléculas.

Processo Irreversível. Uma mudança que ocorre com dissipação. O sistema estando no estado final, é impossível repetir exatamente o caminho até a sua posição inicial. Em qualquer instante, durante o processo, o sistema (ou sistemas) em questão está longe do equilíbrio.

Processo Reversível. Uma mudança em que não há dissipação e que pode voltar sobre seu caminho exatamente até a sua posição inicial. Em qualquer instante, durante o processo, o sistema (ou sistemas) em questão está muito próximo (a infinitésimos) do equilíbrio. Diz-se que o sistema está em equilíbrio virtual.

Sistema. O objeto ou região em estudo.

Termodinâmica Estatística. Propõe uma explicação para os fenômenos termodinâmicos, baseada em duas teorias fundamentais: o atomismo e a teoria das probabilidades. A desordem e a irreversibilidade macroscópicas e microscópicas são expressões de desordem e irreversibilidade que existem numa escala atômica.

Trabalho. Simbolizado por W (do inglês work) é definido como o produto da força aplicada (F) pela distância percorrida (d) pela referida força. O trabalho transfere energia mecânica entre um sistema e sua vizinhança. Há várias formas de trabalho como, por exemplo, o trabalho mecânico, elétrico, magnético, para manter uma superfície, etc. De grande interesse na termodinâmica é o trabalho produzido pela expansão de um gás, denominada trabalho pressão-volume. Convenciona-se que o trabalho realizado pelo sistema sobre a vizinhança é positivo e que o trabalho realizado pela vizinhança sobre o sistema é negativo.
Calor (Q) e trabalho (W) são formas de energia em trânsito cujas quantidades dependem da trajetória percorrida pelo sistema.