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Energia livre de Gibbs
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A energia livre de Gibbs representa a parcela da entalpia de um sistema que está disponível para realizar trabalho.
ID:(885, 0)
Mecanismos
Iframe
A energia livre de Gibbs é um potencial termodinâmico que representa a quantidade máxima de trabalho que um sistema pode realizar a temperatura e pressão constantes. Ela quantifica o trabalho máximo utilizável, excluindo o trabalho realizado por mudanças de pressão e volume, que um sistema pode realizar ao passar de um estado para outro sob essas condições.
A mudança na energia livre de Gibbs durante um processo indica se o processo é espontâneo. Uma mudança negativa na energia livre de Gibbs significa que o processo é espontâneo, enquanto uma mudança positiva significa que o processo não é espontâneo. Quando a mudança é zero, o sistema está em equilíbrio. No equilíbrio, a energia livre de Gibbs do sistema é minimizada, ajudando a determinar a posição de equilíbrio das reações químicas e a estabilidade das diferentes fases.
A energia livre de Gibbs também é usada para analisar as transições de fase, como fusão, ebulição e sublimação, a temperatura e pressão constantes. O ponto em que a energia livre de Gibbs das diferentes fases se iguala marca a transição de fase. Esse princípio é fundamental para compreender e prever o comportamento das substâncias sob diversas condições.
Mecanismos
ID:(15270, 0)
Energia livre de Gibbs
Conceito
La energia livre de Gibbs ($G$) refere-se à energia contida dentro de um sistema, incluindo a energia necessária para a sua formação, mas exclui a energia que não pode ser utilizada para realizar trabalho. Nesse sentido, representa a energia disponível para realizar trabalho em um processo que inclui a energia necessária para a sua formação. É composta, portanto, por la entalpia ($H$), da qual é subtraída a energia térmica $ST$, onde la entropia ($S$) e la temperatura absoluta ($T$) estão envolvidos.
Essa função depende de la temperatura absoluta ($T$) e la pressão ($p$), permitindo que seja expressa como $G = G(T,p)$, e ela satisfaz a seguinte relação matemática:
| $ G = H - T S $ |
[1] "On the Equilibrium of Heterogeneous Substances" (Sobre o Equilíbrio de Substâncias Heterogêneas), J. Willard Gibbs, Transactions of the Connecticut Academy of Arts and Sciences. 3: 108-248. (Outubro de 1875 Maio de 1876)
[2] "On the Equilibrium of Heterogeneous Substances" (Sobre o Equilíbrio de Substâncias Heterogêneas), J. Willard Gibbs, Transactions of the Connecticut Academy of Arts and Sciences. 3: 343-524. (Maio de 1877 Julho de 1878)
ID:(217, 0)
Energia livre de Gibbs e equação de estado a pressão constante
Conceito
O diferencial de energia livre de Gibbs ($dG$) é uma função das variações de la temperatura absoluta ($T$) e la pressão ($p$), bem como das inclinações la derivada parcial da energia livre de Gibbs em relação à temperatura a pressão constante ($DG_{T,p}$) e la derivada parcial da energia livre de Gibbs em relação à pressão a temperatura constante ($DG_{p,T}$), expressa como:
| $ dG = DG_{T,p} dT + DG_{p,T} dp $ |
Comparando isso com a equação de ($$):
| $ dG =- S dT + V dp $ |
e com a primeira lei da termodinâmica, conclui-se que la derivada parcial da energia livre de Gibbs em relação à temperatura a pressão constante ($DG_{T,p}$) é igual a menos la entropia ($S$):
| $ DG_{T,p} =- S $ |
ID:(578, 0)
Energia livre de Gibbs e equação de estado a temperatura constante
Conceito
O diferencial de energia livre de Gibbs ($dG$) é uma função das variações de la temperatura absoluta ($T$) e la pressão ($p$), bem como das inclinações la derivada parcial da energia livre de Gibbs em relação à temperatura a pressão constante ($DG_{T,p}$) e la derivada parcial da energia livre de Gibbs em relação à pressão a temperatura constante ($DG_{p,T}$), expressa como:
| $ dG = DG_{T,p} dT + DG_{p,T} dp $ |
Comparando isso com a equação de ($$):
| $ dG =- S dT + V dp $ |
e com a primeira lei da termodinâmica, conclui-se que la derivada parcial da energia livre de Gibbs em relação à pressão a temperatura constante ($DG_{p,T}$) é igual a o volume ($V$):
| $ DG_{p,T} = V $ |
ID:(577, 0)
Diferencial de energia livre de Gibbs
Conceito
La energia livre de Gibbs ($G$) explica como isso responde às variações em la temperatura absoluta ($T$) e la pressão ($p$), expressas como:
Quando la temperatura absoluta ($T$) varia, observa-se uma inclinação positiva igual a la entropia ($S$).
Quando la pressão ($p$) varia, uma inclinação negativa igual a o volume ($V$) é produzida.
ID:(579, 0)
Energia livre de Gibbs e sua relação de Maxwell
Conceito
Uma vez que o diferencial de energia livre de Gibbs ($dG$) é um diferencial exato, isso implica que la energia livre de Gibbs ($G$) em relação a la temperatura absoluta ($T$) e la pressão ($p$) deve ser independente da ordem em que a função é derivada:
$D(DG_{T,p}){p,T}=D(DG{p,T})_{T,p}$
Usando a relação para a inclinação la derivada parcial da energia livre de Gibbs em relação à pressão a temperatura constante ($DG_{p,T}$) em relação a o volume ($V$)
| $ DG_{p,T} = V $ |
e a relação para a inclinação la derivada parcial da energia livre de Gibbs em relação à temperatura a pressão constante ($DG_{T,p}$) em relação a la entropia ($S$)
| $ DG_{T,p} =- S $ |
podemos concluir que:
| $ DS_{p,T} = -DV_{T,p} $ |
ID:(15746, 0)
Modelo
Top
Parâmetros
Variáveis
Cálculos
para 
, depois, selecione a variável: 
para 
Cálculos
Cálculos
Variáve 
Dado Calcular 
Objetivo : Equação A ser usado 
Equações
$ dG = DG_{T,p} dT + DG_{p,T} dp $
dG = DG_Tp * dT + DG_pT * dp
$ dG =- S dT + V dp $
dG =- S * dT + V * dp
$ DG_{p,T} = V $
DG_pT = V
$ DG_{T,p} =- S $
DG_Tp =- S
$ DS_{p,T} = -DV_{T,p} $
DS_pT = -DV_Tp
$ G = 0$
G = 0
$ G = H - T S $
G = H - T * S
$ G = U - S T + p V $
G = U - S * T + p * V
$ U = T S - p V $
U = T * S - p * V
ID:(15329, 0)
Energia livre de Gibbs e Helmholtz
Equação
La energia livre de Gibbs ($G$) [1,2] representa a energia total, abrangendo tanto a energia interna quanto a energia de formação do sistema. Ela é definida como la entalpia ($H$), excluindo a porção que não pode ser utilizada para realizar trabalho, a qual é representada por $TS$ com la temperatura absoluta ($T$) e la entropia ($S$). Essa relação é expressa da seguinte forma:
| $ G = H - T S $ |
ID:(3542, 0)
Energia livre de Gibbs e energia interna
Equação
La energia livre de Gibbs ($G$) [1,2] corresponde a la energia interna ($U$), incluindo a energia necessária para formar o sistema $pV$, em que la pressão ($p$) e o volume ($V$) estão envolvidos. A partir dessa energia total, subtraímos a porção que não pode ser utilizada para realizar trabalho, denominada como $TS$, com la temperatura absoluta ($T$) e la entropia ($S$) como fatores-chave. Essa relação é expressa da seguinte forma:
| $ G = U - S T + p V $ |
ID:(3481, 0)
Energia Interna
Equação
La energia interna ($U$) é com la temperatura absoluta ($T$), la pressão ($p$), la entropia ($S$) e o volume ($V$) igual a:
| $ U = T S - p V $ |
Se la temperatura absoluta ($T$) e la pressão ($p$) forem mantidos constantes, la variação da energia interna ($dU$), que depende de la variação de entropia ($dS$) e la variação de volume ($dV$), é expresso como:
| $ dU = T dS - p dV $ |
Integrando isso, resulta na seguinte expressão em termos de la energia interna ($U$), la entropia ($S$) e o volume ($V$):
| $ U = T S - p V $ |
ID:(3472, 0)
Razão de energia livre de Gibbs
Equação
La energia livre de Gibbs ($G$) a expressão se reduz a:
| $ G = 0$ |
La energia livre de Gibbs ($G$) com la energia interna ($U$), la entropia ($S$), la temperatura absoluta ($T$), la pressão ($p$) e o volume ($V$) é representado como:
| $ G = U - S T + p V $ |
E com a substituição de la energia interna ($U$),
| $ U = T S - p V $ |
Nós obtemos:
| $ G = 0$ |
ID:(3478, 0)
Energia livre de Gibbs como diferencial
Equação
A dependência de ($$) de la entropia ($S$) e la variação de temperatura ($dT$), além de o volume ($V$) e la variação de pressão ($dp$) , É dado por:
| $ dG =- S dT + V dp $ |
La energia livre de Gibbs ($G$) em função de la entalpia ($H$), la entropia ($S$) e la temperatura absoluta ($T$) é expresso da seguinte forma:
| $ G = H - T S $ |
O valor de o diferencial de energia livre de Gibbs ($dG$) é determinado usando o diferencial de entalpia ($dH$), la variação de temperatura ($dT$) e la variação de entropia ($dS$) através da equação:
$dG=dH-SdT-TdS$
Uma vez que o diferencial de entalpia ($dH$) está relacionado com o volume ($V$) e la variação de pressão ($dp$) da seguinte forma:
| $ dH = T dS + V dp $ |
Segue-se que o diferencial de entalpia ($dH$), la variação de entropia ($dS$) e la variação de pressão ($dp$) estão interligados da seguinte maneira:
| $ dG =- S dT + V dp $ |
ID:(3541, 0)
Energia livre de Gibbs e equação de estado a pressão constante
Equação
Comparando isso com a primeira lei da termodinâmica, verifica-se que la derivada parcial da energia livre de Gibbs em relação à temperatura a pressão constante ($DG_{T,p}$) é igual a menos la entropia ($S$):
| $ DG_{T,p} =- S $ |
O diferencial de energia livre de Gibbs ($dG$) é uma função das variações de la temperatura absoluta ($T$) e la pressão ($p$), bem como das inclinações la derivada parcial da energia livre de Gibbs em relação à temperatura a pressão constante ($DG_{T,p}$) e la derivada parcial da energia livre de Gibbs em relação à pressão a temperatura constante ($DG_{p,T}$), expressa como:
| $ dG = DG_{T,p} dT + DG_{p,T} dp $ |
Comparando isso com a equação de ($$):
| $ dG =- S dT + V dp $ |
e com a primeira lei da termodinâmica, conclui-se que la derivada parcial da energia livre de Gibbs em relação à temperatura a pressão constante ($DG_{T,p}$) é igual a menos la entropia ($S$):
| $ DG_{T,p} =- S $ |
ID:(3552, 0)
Energia livre de Gibbs e equação de estado a temperatura constante
Equação
Comparando isso com a primeira lei da termodinâmica, verifica-se que la derivada parcial da energia livre de Gibbs em relação à pressão a temperatura constante ($DG_{p,T}$) é igual a o volume ($V$):
| $ DG_{p,T} = V $ |
O diferencial de energia livre de Gibbs ($dG$) é uma função das variações de la temperatura absoluta ($T$) e la pressão ($p$), bem como das inclinações la derivada parcial da energia livre de Gibbs em relação à temperatura a pressão constante ($DG_{T,p}$) e la derivada parcial da energia livre de Gibbs em relação à pressão a temperatura constante ($DG_{p,T}$), expressa como:
| $ dG = DG_{T,p} dT + DG_{p,T} dp $ |
Comparando isso com a equação de ($$):
| $ dG =- S dT + V dp $ |
e com a primeira lei da termodinâmica, conclui-se que la derivada parcial da energia livre de Gibbs em relação à pressão a temperatura constante ($DG_{p,T}$) é igual a o volume ($V$):
| $ DG_{p,T} = V $ |
ID:(3553, 0)
Diferencial de energia livre de Gibbs
Equação
O diferencial de energia livre de Gibbs ($dG$) é uma função das variações de la temperatura absoluta ($T$) e la pressão ($p$), bem como das inclinações la derivada parcial da energia livre de Gibbs em relação à temperatura a pressão constante ($DG_{T,p}$) e la derivada parcial da energia livre de Gibbs em relação à pressão a temperatura constante ($DG_{p,T}$), que é expresso como:
| $ dG = DG_{T,p} dT + DG_{p,T} dp $ |
Dado que la energia livre de Gibbs ($G$) depende de la temperatura absoluta ($T$) e la pressão ($p$), ($$) pode ser calculado por meio de:
$dG = \left(\displaystyle\frac{\partial G}{\partial T}\right)_p dT + \left(\displaystyle\frac{\partial G}{\partial p}\right)_T dp$
Para simplificar a escrita dessa expressão, introduzimos a notação para a derivada de la energia livre de Gibbs ($G$) em relação a la temperatura absoluta ($T$) com la pressão ($p$) constante como:
$DG_{T,p} \equiv \left(\displaystyle\frac{\partial G}{\partial T}\right)_p$
e para a derivada de la energia livre de Gibbs ($G$) em relação a la pressão ($p$) com la temperatura absoluta ($T$) constante como:
$DG_{p,T} \equiv \left(\displaystyle\frac{\partial G}{\partial p}\right)_T$
portanto, podemos escrever:
| $ dG = DG_{T,p} dT + DG_{p,T} dp $ |
ID:(8188, 0)
Energia livre de Gibbs e sua relação de Maxwell
Equação
Com la entropia ($S$), o volume ($V$), la temperatura absoluta ($T$) e la pressão ($p$) obtemos uma das chamadas relações de Maxwell:
| $ DS_{p,T} = -DV_{T,p} $ |
Uma vez que o diferencial de energia livre de Gibbs ($dG$) é um diferencial exato, isso implica que la energia livre de Gibbs ($G$) em relação a la temperatura absoluta ($T$) e la pressão ($p$) deve ser independente da ordem em que a função é derivada:
$D(DG_{T,p}){p,T}=D(DG{p,T})_{T,p}$
Usando a relação para a inclinação la derivada parcial da energia livre de Gibbs em relação à pressão a temperatura constante ($DG_{p,T}$) em relação a o volume ($V$)
| $ DG_{p,T} = V $ |
e a relação para a inclinação la derivada parcial da energia livre de Gibbs em relação à temperatura a pressão constante ($DG_{T,p}$) em relação a la entropia ($S$)
| $ DG_{T,p} =- S $ |
podemos concluir que:
| $ DS_{p,T} = -DV_{T,p} $ |
ID:(3557, 0)