Fugacidade

Predefinição:Sem-fontes {{#invoke:Sidebar |collapsible | bodyclass = plainlist | bodystyle = border-radius:10px; | titlestyle = padding-bottom:0.3em;border-bottom:1px solid #aaa;background:#ddf;border-radius:7px; | title = Termodinâmica | imagestyle = display:block;margin:0.3em 0 0.4em; | image = | caption = A máquina térmica de Carnot clássica | listtitlestyle = background:#ddf;text-align:center;border-radius:7px;border-bottom:1px solid #aaa; | expanded = | centered list titles = 1 | list1name = ramos | list1title = Ramos | list1 = Predefinição:Lista horizontal

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Nota: Variáveis ​​conjugadas em itálico

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Capacidade térmica específica	$c=$	$T$ $\partial S$ $N$ $\partial T$
Compressibilidade	$\beta =-$	$1$ $\partial V$ $V$ $\partial p$
Dilatação térmica	$\alpha =$	$1$ $\partial V$ $V$ $\partial T$

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• Predefinição:Ícone Categoria

}} A fugacidade (Predefinição:Math) é uma propriedade termodinâmica intensiva criada de forma a generalizar a equação diferencial do potencial químico, dada, para um gás ideal, por:

$$d\mu =RTd\ln p(1)$$

onde Predefinição:Math é o potencial químico, Predefinição:Math é a constante universal dos gases perfeitos e Predefinição:Math é a pressão. No caso de uma substância real, a fugacidade Predefinição:Math substitui a pressão na equação (1), tornando-se:

$$d\mu =RTd\ln f(2)$$

com a equação (2) sendo totalmente geral, válida para qualquer substância em fase gasosa, líquida ou sólida. No caso dos gases reais, sua relação com a pressão do gás é dada através de um fator empírico, chamado coeficiente de fugacidade Predefinição:Math, definido por:

$$\varphi (T,p)=f/p(3)$$

À medida que o gás se aproxima da idealidade, a fugacidade do gás se confunde com a pressão que este exerce sobre o recipiente que o contém, ou seja:

$$\underset{p\to 0}{\lim }f=p(4)$$

Diferencial da fugacidade

A fugacidade, como uma propriedade termodinâmica, é considerada uma função de estado, e sua diferencial total é dada por:

$$f=f(T,p)$$

$$df={\left(\frac{\partial f}{\partial T}\right)}_{p}dT+{\left(\frac{\partial f}{\partial p}\right)}_{T}dp(5)$$

Geralmente, essa diferencial é expressa em termos de um logaritmo natural, como:

$$d\ln f={\left(\frac{\partial \ln f}{\partial T}\right)}_{p}dT+{\left(\frac{\partial \ln f}{\partial p}\right)}_{T}dp(6)$$

Da equação (1), observa-se que:

$$d\ln f=d\mu /RT$$

Logo:

$${\left(\frac{\partial \ln f}{\partial \ln p}\right)}_T=Z(7)$$

$$\left(\frac{\partial \ln f}{\partial T}\right)={\mathrm{\Delta }}_{\mathrm{t}\mathrm{r}\mathrm{s}}H/R{T}^2(8)$$

Onde, na equação (8), ${\mathrm{\Delta }}_{\mathrm{t}\mathrm{r}\mathrm{s}}H$ representa a variação de entalpia que acompanha a transição do estado atual da substância ao estado de gás ideal.

Então, conclui-se que a diferencial total do logaritmo neperiano da fugacidade será dada por:

$$d\ln f=(V_m/RT)dp+({\mathrm{\Delta }}_{\mathrm{t}\mathrm{r}\mathrm{s}}H/R{T}^2)dT(9)$$