Teorema de Nernst
O teorema de Nernst, também denominado teorema do calor de Nernst ou postulado de Nernst, foi formulado por Walther Hermann Nernst no início do século XX e foi usado no desenvolvimento da terceira lei da termodinâmica.
Enunciado
O teorema de Nernst estabelece que a variação de entropia ΔS para uma transformação tende a zero quando a temperatura do processo tende ao zero absoluto. Matematicamente,
A equação acima é um enunciado moderno do teorema. Nernst costumava declará-lo de forma a evitar o conceito de entropia.[1]
Outro modo de abordar o teorema é partir da definição da energia livre de Gibbs (G):
No caso de uma transformação isotérmica, a variação da energia livre de Gibbs (ΔG) é, portando, dada por
Considerando o limite à medida que a temperatura tende a zero, a equação reduz-se a
conforme ilustrado no gráfico acima, o que é suportado por dados experimentais.[2] Além disso, sabe-se, pela equação fundamental da termodinâmica química, que, considerando ΔH independente da temperatura, a inclinação da curva ΔG versus T, para transformações isotérmicas, é –ΔS, ou seja,
Como a inclinação obtida tem um limite de zero à medida que a temperatura tende a zero (caso em que ΔG independe de T), depreende-se da última equação que, para qualquer transformação isotérmica,
o que corrobora o teorema de Nernst.
Tal teorema é importante porque foi usado posteriormente por Max Planck para estabelecer a terceira lei da termodinâmica, a qual determina que a entropia de todos os materiais homogêneos puros e perfeitamente cristalinos em equilíbrio interno completo se aproxima de zero no zero absoluto.
Ver também
Leitura adicional
- Predefinição:Citar livro- See especially pages 421 – 424
Ligação externa
- ↑ Predefinição:Citar livro- Reprinted in 1969 by Dover - Ver especialmente as páginas 78 – 85
- ↑ Predefinição:Citar livro- As legendas na figura foram modificadas. Na original, constam A e Q, em vez de ΔG e ΔH, respectivamente.