Físico-Química I - Universidade Federal de Roraima
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA PRÓ-REITORIA DE GRADUAÇÃO PROGRAMA DE DISCIPLINA CÓDIGO DISCIPLINA CENTRO/DEPARTAMENTO QA-105 Físico-Química I CIÊNCIAS E TECNOLOGIA CRÉDTOS T 4 P 1 o C.H. PRÉ-REQUISITO DEPARTAMENTO 90 h/a QA QUÍMICA 1- EMENTA Sistemas, Propriedades e Processos Termodinâmicos. Gases Ideais e Misturas de Gases Ideais. Gases Reais. Liquefação dos Gases. O 1º Princípio da Termodinâmica. Energia e Entalpia. Termoquímica. O 2º e 3º Princípio da Termodinâmica. Entropia. Energia Livre. Espontaneidade e Equilíbrio. 2- PROGRAMA I - CONTEÚDO TEÓRICO 1. ALGUNS CONCEITOS QUÍMICOS FUNDAMENTAIS 1.1. Introdução 1.2. Os tipos de matéria 1.3. Os tipos de substâncias 1.4. Massa atômica e molecular 1.5. Símbolos e fórmulas 1.6. Mol 1.7. Equações químicas 1.8. O sistema internacional de unidades - si 2. PROPRIEDADES EMPÍRICAS DOS GASES 2.1. Lei de Boyle e lei de Charles 2.2. Massa molecular de um gás - princípio de avogrado e a lei dos gases ideais. 2.3. A equação de estado 2.4. Propriedades do gás ideal 2.5. Determinação das massas moleculares 2.6. Misturas 2.7. Equação de estado para uma mistura gasosa-lei de dalton 2.8. Pressão parcial 2.9. A lei de distribuição barométrica 3. GASES REAIS 3.1. Desvio do comportamento real 3.2. A equação de Van Der Walls 3.3. Isotermas de um gás ideal e da equação de Van Der Walls 3.4. Continuidade dos estados 3.5. O estado crítico 3.6. A lei dos estados correspondentes 3.7. Outras equações do estado 4. ALGUMAS PROPRIEDADES DE LÍQUIDOS E GASES 4.1. Fases condensadas 4.2. Coeficientes de dilatação térmica e de compressibilidade 4.3. Propriedades dos sólidos, líquidos e gases 4.4. Calores de fusão - vaporização - sublimação 4.5. Pressão de vapor 5. OS PRINCÍPIOS DA TERMODINÂMICA: GENERALIDADES E O PRINCÍPIO ZERO 5.1. Tipos de energia e o primeiro princípio da termodinãmica 5.2. Segundo princípio da termodinâmica 5.3. O princípio zero da termodinâmica 5.4. Termometria 6. A ENERGIA E O PRIMEIRO PRINCÍPIO DA TERMODINÂMICATERMOQUÍMICA 6.1. Definições 6.2. Trabalho e calor 6.3. Transformações reversíveis e irreversíveis 6.4. A energia e o primeiro princípio da termodinâmica 6.5. Variações na energia correlacionadas com as variações nas propriedades do Sistema 6.6. Mudança de estado v=cte 6.7. Experiência de Joule 6.8. Mudança de estado a P=cte 6.9. Relação Cp e Cv 6.10. Experiência de Joule Thomson 6.11. Mudanças de estado adiabáticos 6.12. Aplicação do primeiro princípio de termodinâmica e reações químicas 6.13. A reação de formação 6.14. Lei de Hess 6.15. Medidas calorimétricas 7. INTRODUÇÃO AO SEGUNDO PRINCÍPIO DA TERMODINÂMICA 7.1. Introdução 7.2. O Ciclo de Carnot 7.3. O segundo princípio da termodinâmica 7.4. Características de um ciclo reversível 7.5. Moto-contínuo de segunda espécie 7.6. Rendimento das máquinas térmicas 7.7. Escala de temperatura termodinâmica 7.8. O refrigerador de Carnot 7.9. A bomba de Calor 7.10. Definição de entropia 7.11. Desigualdade de Clausius 8. PROPRIEDADES DA ENTROPIA E O TERCEIRO PRINCÍPIO DA TERMODINÂMICA 8.1. Propriedades da entropia 8.2. Propriedades de estabilidade térmica e mecânica de um sistema 8.3. Variações de entropia em transformações isotérmicas 8.4. Variações de entropia e de outras variáveis de estado 8.5. A entropia como uma função da temperatura e do volume 8.6. A entropia como uma função da temperatura e da pressão 8.7. A diferença da entropia com a temperatura 8.8. Variações de entropia nas reações químicas 8.9. Entropia e probabilidade 8.10. A distribuição de energia 8.11. A entropia do processo de mistura e as excessões ao terceiro princípio da termodinâmica II - CONTEÚDO PRÁTICO 1. Construção de um trocador de calor 2. Determinação coeficiente de viscosidade 3. Determinação da tensão superficial e do paracor de um líquido BIBLIOGRAFIA 1. CASTELLAN, G. Fundamentos da Físico-Química. Tradução por Cristina M. Pereira dos Santos e Roberto de Barros Faria. Rio de Janeiro, Livros Técnicos e Científicos, 1986. Tradução de: Physical Chemistry 2. PILLA, L. Físico-Química. Tradução por Helena Li Chum e outros. São Paulo: Edgard Blucher, 1976. 700p. Trad. de Physical Chemistry. 3. BUENO, W.A. e Degreve, L. Manual de Laboratório de Físico-Química. São Paulo: Mcgraw Hill, 1980. 283p.
