Grade 11
  1. Conceitos básicos de química  1.1. Importância da Química  1.2. Natureza e escopo da química  1.3. leis da combinação química  1.3.1. Lei da conservação da massa  1.3.2. Lei das proporções definidas  1.3.3. Lei das proporções múltiplas  1.3.4. Lei dos volumes gasosos  1.3.5. Lei de Avogadro  1.4. Teoria atômica de Dalton  1.5. Conceito de mol e massa molar  1.6. Composição percentual  1.7. Fórmula empírica e molecular  1.8. Estequiometria e Cálculos Estequiométricos  1.9. Conceito de reagente limitante
  2. Estrutura do átomo  2.1. Descoberta do elétron, próton e nêutron  2.2. Modelo Atômico  2.2.1. Modelo de Thomson  2.2.2. Modelo de Rutherford  2.2.3. Modelo de Bohr  2.3. Modelo mecânico quântico do átomo  2.4. Dupla natureza da matéria e da radiação  2.5. Princípio da Incerteza de Heisenberg  2.6. Números quânticos  2.7. Orbitais atômicos e suas formas  2.8. Configuração eletrônica dos elementos  2.9. Princípio de Aufbau  2.10. Princípio da exclusão de Pauli  2.11. Regra da máxima multiplicidade de Hund  2.12. Hipótese de de Broglie  2.13. Efeito fotoelétrico
  3. Classificação dos elementos e periodicidade nas propriedades  3.1. Desenvolvimento histórico da tabela periódica  3.2. Lei Periódica Moderna e Tabela Periódica  3.3. Tendências periódicas em propriedades  3.3.1. Raio Atômico e Iônico  3.3.2. Entalpia de ionização  3.3.3. Entalpia de ganho de elétrons  3.3.4. Eletronegatividade  3.3.5. Valência  3.3.6. Propriedades Metálicas e Não Metálicas  3.3.7. Estados de oxidação  3.4. Propriedades Incomuns dos Primeiros Elementos
  4. Chemical Bonding and Molecular Structure  4.1. Abordagem de Kossel–Lewis para ligação química  4.2. Ligação iônica ou eletrovalente  4.3. Ligação covalente e suas características  4.4. Parâmetros de ligação  4.5. Teoria VSEPR  4.6. Teoria do enlace de valência  4.7. Hibridização e seus tipos  4.8. Teoria do orbital molecular  4.8.1. Ordem de ligação e estabilidade  4.9. Ligação de hidrogênio
  5. Estados da matéria  5.1. Forças intermoleculares  5.2. Leis dos Gases  5.2.1. Lei de Boyle  5.2.2. Lei de Charles  5.2.3. Lei de Avogadro  5.2.4. Lei de Dalton das pressões parciais  5.2.5. Lei de Graham da difusão  5.3. Equação do Gás Ideal e Aplicações  5.4. Gases reais e desvios do comportamento ideal  5.5. Teoria cinética molecular dos gases  5.6. Liquefação de gases  5.7. Propriedades dos Líquidos  5.8. Tensão superficial e viscosidade
  6. termodinâmica  6.1. Sistema e ambiente  6.2. Tipos de sistemas em termodinâmica  6.3. Tipos de procedimentos  6.4. Primeira lei da termodinâmica  6.5. Energia interna e entalpia  6.6. Capacidade calorífica e calor específico  6.7. Lei de Hess da soma constante de calor  6.8. Entalpia de dissociação de ligação  6.9. Entalpia de formação e combustão  6.10. Entalpia de solução e neutralização  6.11. Espontaneidade e a segunda lei da termodinâmica  6.12. Energia livre de Gibbs e suas aplicações
  7. Equilíbrio  7.1. O conceito de equilíbrio  7.2. Constante de equilíbrio e suas aplicações  7.3. Princípio de Le Chatelier  7.4. Equilíbrio iônico em soluções  7.5. Teoria de Ácidos e Bases  7.5.1. Conceito de Arrhenius  7.5.2. Conceito de Bronsted-Lowry  7.5.3. Conceito de Lewis  7.6. Escala de pH e pOH  7.7. Efeito do íon comum  7.8. Hidrólise de sais  7.9. Soluções tampão e seu mecanismo de ação  7.10. Equilíbrio de solubilidade de sais pouco solúveis
  8. Reações Redox  8.1. Conceitos de Oxidação e Redução  8.2. Número de oxidação e suas aplicações  8.3. Reações redox em termos de transferência de elétrons  8.4. Balanceamento de reações redox (métodos do número de oxidação e íon-elétron)  8.5. Tipos de reações redox  8.6. Células Eletroquímicas e Reações Redox
  9. Hidrogênio  9.1. Posição do Hidrogênio na Tabela Periódica  9.2. Isótopos do hidrogênio  9.3. Preparação de Hidrogênio  9.4. Propriedades do Hidrogênio  9.5. Hidratos e sua classificação  9.6. Água e água pesada  9.7. Peróxido de hidrogênio e suas propriedades  9.8. Usos do Hidrogênio e Seus Compostos
  10. Elementos do bloco s (metais alcalinos e alcalino-terrosos)  10.1. Elementos do Grupo 1 - Propriedades e Tendências  10.2. Elementos do Grupo 2 - Propriedades e Tendências  10.3. Unusual properties of lithium and beryllium  10.4. Compostos importantes de sódio e seus usos  10.5. Compostos Importantes de Magnésio e Cálcio
  11. Alguns elementos do bloco p  11.1. Introdução Geral aos Elementos do Bloco p  11.2. Elementos do Grupo 13  11.2.1. Boro e seus compostos  11.3. Grupo 14 Elementos  11.3.1. Carbono e seus alótropos  11.3.2. Compostos Importantes de Carbono e Silício
  12. Química Orgânica - Alguns Princípios e Técnicas Básicas  12.1. Classificação e Nomenclatura de Compostos Orgânicos  12.2. Representação estrutural de compostos orgânicos  12.3. Classificação das reações orgânicas  12.4. Efeitos Eletrônicos em Química Orgânica  12.4.1. Efeito indutivo  12.4.2. Efeito de ressonância  12.4.3. Hiperconjugação  12.5. Mecanismo de reação e espécies intermediárias  12.6. Purificação e análise qualitativa de compostos orgânicos
  13. Hidrocarbonetos  13.1. Hidrocarbonetos  13.1.1. Preparação e Propriedades dos Alcenos  13.2. alceno  13.2.1. Preparação e Propriedades dos Alcenos  13.2.2. Reações de adição eletrofílica  13.3. Alcinos  13.3.1. Preparação e Propriedades dos Alcinos  13.4. Aromatic hydrocarbons  13.4.1. Estrutura e propriedades do benzeno  13.4.2. Reações de substituição eletrofílica do benzeno
  14. Química Ambiental  14.1. Poluição Ambiental  14.2. Poluição atmosférica e o efeito estufa  14.3. Poluição da água e métodos de tratamento  14.4. Poluição do solo e seus efeitos  14.5. Resíduos industriais e seu tratamento  14.6. Estratégias para controle da poluição

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Tipos de sistemas em termodinâmica


A termodinâmica é uma ramificação da física que lida com calor e temperatura e suas relações com energia, trabalho, radiação e as propriedades da matéria. Os princípios da termodinâmica se aplicam em todos os lugares de nossas vidas diárias, de sistemas de refrigeração e ar condicionado a motores de carros. Para entender a termodinâmica, primeiro deve-se entender os diferentes tipos de sistemas envolvidos no estudo. Um sistema em termodinâmica refere-se à parte do universo que está sendo estudada, enquanto tudo fora do sistema é sua vizinhança.

Visão geral dos sistemas termodinâmicos

Em termodinâmica, um sistema é definido por uma certa quantidade de matéria ou uma região no espaço sob observação. Um sistema pode ser classificado de três maneiras principais com base na troca de energia e massa entre o sistema e sua vizinhança: sistema isolado, sistema fechado e sistema aberto.

Sistema isolado

Um sistema isolado é aquele em que nem massa nem energia são permitidas atravessar a fronteira. Ele é completamente isolado de sua vizinhança. Pense nele como um frasco completamente selado e isolado onde nenhum calor pode entrar ou sair, e nenhuma matéria pode ser adicionada ou removida. Este sistema é uma idealização, pois nenhum sistema perfeitamente isolado existe, mas é um modelo útil para entender os princípios fundamentais da termodinâmica. 

      Exemplo: Uma garrafa térmica ou um sistema solar idealizado.
sistema isolado Sem calor ou Troca de Matéria

Sistema fechado

Um sistema fechado é um tipo onde o sistema pode trocar energia (como calor ou trabalho), mas não massa, com sua vizinhança. Isso significa que a quantidade de material dentro do sistema permanece a mesma, mas o sistema pode ficar mais quente ou mais frio dependendo das condições externas. Um exemplo comum de sistema fechado é uma panela com tampa. O calor pode ser transferido dentro e fora da panela, mas nenhum vapor escapa quando a tampa está segura. 

      Exemplo: Uma panela de pressão durante o cozimento.
Sistema fechado apenas troca de calor

Sistema aberto

Um sistema aberto é aquele onde tanto a energia quanto a massa podem ser trocadas com a vizinhança. É o tipo mais comum de sistema encontrado na natureza. A maioria dos organismos vivos, bem como muitos sistemas engenheirados, são sistemas abertos. Em um sistema aberto, a matéria pode ser transferida para dentro ou para fora do sistema, e a energia pode ser adicionada ou perdida do sistema. 

      Exemplo: Água fervendo em uma panela descoberta.
sistema aberto Troca coletiva troca de calor

Fronteira do sistema e ambiente

A fronteira de um sistema termodinâmico é importante porque define os limites do sistema. A fronteira pode ser real ou imaginária, e móvel ou fixa. A vizinhança é tudo que está fora da fronteira, e as interações entre o sistema e sua vizinhança são a base dos estudos de termodinâmica. Cada tipo de sistema tem suas propriedades de fronteira únicas, que determinam a direção do fluxo de energia.

Exemplos na vida cotidiana

Para entender melhor os sistemas termodinâmicos, vamos ver alguns exemplos reais:

1. Geladeira

Uma geladeira é um ótimo exemplo de um sistema fechado. As fronteiras de uma geladeira permitem que o calor seja transferido para fora do sistema, mantendo o interior fresco, mas a massa dentro (por exemplo, alimentos, bebidas) permanece estática, a menos que seja adicionada ou removida manualmente.

2. Motor de automóvel

O motor de um carro funciona como um sistema aberto. O combustível é adicionado e queimado, resultando na produção de energia térmica que move o carro. O motor aceita a entrada de ar e combustível e emite calor e gases de escape.

3. Garrafa Térmica

Uma garrafa térmica é projetada para manter a temperatura de seu conteúdo ao longo do tempo, sem qualquer transferência de calor ou matéria, tornando-a um exemplo perfeito de sistema isolado, embora não seja perfeito, pois alguma transferência de calor pode ocorrer ao longo de um longo período de tempo.

Processos termodinâmicos

A termodinâmica também estuda os processos que os sistemas atravessam que envolvem mudanças de temperatura, energia e matéria. Esses incluem:

Processo isotérmico

Um processo isotérmico é aquele em que a temperatura do sistema permanece constante. Em tal processo, se o sistema estiver em um estado aberto, ele pode trocar massa com o ambiente, mas as mudanças de temperatura, pressão, volume correspondem à equação: 

      P1 * V1 = P2 * V2

Processo adiabático

Processos adiabáticos ocorrem sem qualquer troca de calor entre o sistema e sua vizinhança. Tais processos são importantes em sistemas fechados e podem ser expressos da seguinte forma: 

      PV^𝛾 = constante

Conclusão

Em resumo, entender os tipos de sistemas termodinâmicos é fundamental no estudo da termodinâmica. Sistemas isolados, fechados e abertos têm cada um suas características e aplicações únicas no mundo real. Compreender as diferenças pode ajudar a entender como os sistemas interagem com seu ambiente, passam por mudanças e realizam trabalho. A termodinâmica não é apenas um conceito teórico, mas um aspecto prático de muitas indústrias e fenômenos naturais.


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Tipos de sistemas em termodinâmica

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