Julgue as alternativas como verdadeiras ou falsas. Justifique as alternativas falsas. Se duas fases
e
estão em equilíbrio termodinâmico, então o potencial químico da fase
tem que ser igual ao potencial químico da fase
.
Passo 1
Beleza, vamos começar! A questão nos pede para avaliar se a seguinte afirmação é verdadeira ou falsa: “Se duas fases α e β estão em equilíbrio termodinâmico, então o potencial químico da fase α tem que ser igual ao potencial químico da fase β.” Isso está dentro do campo da Termodinâmica, mais especificamente falando sobre equilíbrio de fases e potencial químico. Para resolver, vamos precisar entender o que significa equilíbrio termodinâmico e o que é o potencial químico.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é equilíbrio termodinâmico. Duas fases (como líquido e vapor, por exemplo) estão em equilíbrio termodinâmico quando não há mudança macroscópica nas propriedades das fases ao longo do tempo. Isso significa que as fases coexistem de forma estável sem que uma se transforme na outra de maneira espontânea.
Passo 3
Agora, vamos falar sobre o potencial químico. O potencial químico (geralmente representado por μ) é uma medida da tendência de uma substância a se mover ou reagir. Ele indica a energia disponível por partícula para realizar trabalho ou para participar de reações químicas. Basicamente, é como se fosse a “energia por molécula” que está disponível para que as partículas se reorganizem.
Passo 4
Para que duas fases estejam em equilíbrio termodinâmico, é necessário que não haja fluxo líquido de partículas de uma fase para a outra. Isso só acontece quando o potencial químico da substância é o mesmo em ambas as fases. Se os potenciais químicos fossem diferentes, haveria uma tendência das partículas se moverem da fase com maior potencial para a fase com menor potencial até que os potenciais se igualem.
Resposta
A afirmação é verdadeira. Se duas fases estão em equilíbrio termodinâmico, o potencial químico da fase α deve ser igual ao potencial químico da fase β para que não haja movimentação líquida de partículas entre elas.