Um estado termodinâmico é um conjunto de variáveis de um sistema termodinâmico que deve ser especificado para reproduzir o sistema. Os parâmetros individuais são conhecidos como variáveis de estado, parâmetros de estado ou variáveis termodinâmicas.
Quando um conjunto suficiente de variáveis termodinâmicas é especificado, os valores de todas as outras propriedades do sistema são definidos de forma inequívoca. O número de valores necessários para especificar o estado depende do sistema e nem sempre é conhecido.
O que é uma função de estado?
As funções de estado descrevem a condição momentânea de um sistema termodinâmico. Independentemente do caminho que um processo termodinâmico percorre para ir de um estado a outro, a mudança total em qualquer variável de estado será a mesma. Isso significa que as mudanças incrementais nessas variáveis são diferenciais exatos.
Alguns exemplos de funções de estado são: entalpia, entropia, energia interna, pressão, temperatura, volume específico, etc.
Esses valores podem ser de magnitudes intensivas e extensivas.
As funções de estado do sistema geralmente têm uma certa dependência umas das outras. A dependência entre as funções termodinâmicas é universal.
Existem vários diagramas termodinâmicos que servem para modelar as transições entre os estados termodinâmicos.
Cada sistema ou tipo de substância é caracterizado por uma equação de estado ou equação constitutiva que relaciona algumas das variáveis de estado entre si. Isso ocorre porque os sistemas em equilíbrio têm um número finito de graus de liberdade de acordo com a regra de fase de Gibbs.
Estado de equilíbrio termodinâmico
Os sistemas encontrados na natureza são muitas vezes dinâmicos e complexos. Em muitos casos, seus estados podem ser descritos como se aproximando das condições ideais.
Uma dessas condições ideais é o estado de equilíbrio. As leis da termodinâmica postulam que todos os sistemas isolados tenderão a mudar para se aproximarem do estado de equilíbrio.
O estado de equilíbrio é um objeto primitivo da termodinâmica clássica ou de equilíbrio, no qual é chamado de estado termodinâmico. Existem vários tipos diferentes de estados de equilíbrio, correspondendo a diferentes variáveis físicas. Um sistema atinge o equilíbrio termodinâmico quando as condições de todos os tipos relevantes de equilíbrio são satisfeitas ao mesmo tempo.
Abaixo estão listados alguns tipos diferentes de equilíbrio.
Equilíbrio térmico: Quando um sistema está em equilíbrio térmico, a temperatura em todo o sistema é uniforme, o sistema está em equilíbrio térmico.
Equilíbrio mecânico: se em cada ponto dentro de um determinado sistema não há mudança na pressão e nenhum movimento do material.
Equilíbrio de Fase – Isso ocorre quando a massa de cada fase individual atinge um valor que não muda com o tempo.
Equilíbrio Químico: Em equilíbrio químico, a composição química de um sistema se estabilizou e não muda com o tempo.
