Julgue as alternativas abaixo como verdadeiras ou falsas, justificando suas respostas:
d. Ao longo de uma linha sólida no diagrama de fase de sistemas monocomponentes, f=0;

Passo 1

Vamos analisar a afirmação: “Ao longo de uma linha sólida no diagrama de fase de sistemas monocomponentes, .” Aqui, estamos lidando com Termodinâmica, especificamente com diagramas de fase e a regra de fases de Gibbs. Para resolver, precisamos entender o que representa o valor no diagrama de fases e como ele se relaciona com as diferentes regiões e linhas no diagrama.

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre a regra de fases de Gibbs, que é uma ferramenta fundamental na termodinâmica para determinar o número de variáveis independentes no sistema, conhecidas como graus de liberdade ( f = C - P + 2 ). A fórmula é:
onde:
  • é o número de componentes no sistema,
  • é o número de fases presentes.

Passo 3

Em um sistema monocomponente ( f = 1 - P + 2 = 3 - P ), o cálculo fica:
Isso significa que o grau de liberdade depende do número de fases coexistentes no sistema.

Passo 4

Agora, vamos considerar as diferentes regiões no diagrama de fases:
  • Regiões de uma única fase (sólida, líquida ou gasosa): aqui, f = 3 - 1 = 2 , então:
Isso indica que duas variáveis podem ser ajustadas livremente, por exemplo, temperatura e pressão.

Passo 5

Linhas sólidas no diagrama representam a coexistência de duas fases ( f = 3 - 2 = 1 ). Aplicando na fórmula:
Aqui, apenas uma variável pode ser ajustada livremente, já que as duas fases estão em equilíbrio.

Passo 6

Somente em pontos triplo, onde três fases coexistem ( f = 3 - 3 = 0 ), temos:
Neste caso, nenhuma variável pode ser ajustada livremente; o sistema está rigidamente definido.

Resposta

A afirmação é falsa. Ao longo de uma linha sólida no diagrama de fase de sistemas monocomponentes, o grau de liberdade , não zero. O valor ocorre apenas em pontos triplo, onde três fases coexistem.

Exercícios relacionados