Calimero0000: uma edição

2013-05-02T23:48:57Z

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Em [[termodinâmica]], o termo ''energia livre termodinâmica'' refere-se à parcela da energia total de um sistema passível de ser transformada em [[energia mecânica]] via execução de [[trabalho]] por parte do sistema. Tem particular importância em aplicações de [[engenharia]].

Em vista da [[segunda lei da termodinâmica]], energias mecânicas podem ser convertidas em [[energia térmica]] sem restrição, contudo nem toda energia térmica de um sistema pode ser convertida em energia mecânica. A parcela da [[energia interna]] de um sistema indisponível à conversão em energia mecânica via trabalho é determinável pelo produto da [[entropia]] S pela [[temperatura]] T do referido [[sistema]].

A energia livre termodinâmica é obtida mediante a subtração da correspondente parcela indisponível à execução de trabalho do total de energia atrelado ao sistema a se considerar, dando por resultado uma [[função de estado]] termodinâmica que representa a energia disponível para a execução de trabalho no sistema.<ref>{{citar web|url=http://www.britannica.com/EBchecked/topic/218231/free-energy |título=free energy |publicado='''www.britannica.com'''|língua2=en}}</ref> Há contudo duas possibilidades de escolha quanto à energia total a ser utilizada nos cálculos, o que tem por consequência a definição não de uma mas sim de duas energias livres distintas.

Se a energia total em consideração for a [[energia interna]] de um sistema, que busca medir a totalidade de energia atrelada ''às partes do sistema e às relações que estas estabelecem entre entre si'', a energia livre resultante é nomeada [[energia livre de Helmholtz]] (F). A energia livre de Helmholtz é matematicamente definida por:

<math> F=U-TS </math>

Se a energia total em consideraçào for a [[entalpia]] de um sistema, grandeza que busta medir não apenas a energia atrelada às partes de um sistema e à interação entre elas (a energia interna U) como também a energia atrelada ao sistema devido à relação deste com a sua vizinhança (dada geralmente pelo produto entre a pressão da vizinhança e o volume do sistema, PV), a energia live resultante é nomeada [[energia livre de Gibbs]] (G):

<math> G = H - TS = (U+PV) - TS </math>

Dadas as definições, enquanto a energia livre de Helmholtz mede a quantidade total ''do sistema'' disponível à execução de qualquer tipo de trabalho - sem fazer distinção se o trabalho será "útil" ou encontrar-se-á atrelado à variação de volume do sistema contra a pressão ambiente - ao passo que a energia livre de Helmholtz busca mensurar à totalidade de energia disponível à execução de trabalho "útil" apenas.

A escolha entre qual das energias livres usar é determinada pela situação. A energia livre de Helmholtz mostra-se muito útil à análide de processos que têm os correspondentes estado inicial e o estado final à mesma temperatura ([[transformação isotérmica|transformações isotérmicas]]). Se contudo, além da temperatura, as pressões dos estados inicial e final também forem iguais (transformações isotérmicas ''e'' [[transformação isobárica|isobáricas]]), o uso da energia livre de Gibbs traz vantagens em comparação à de Helmholtz.

Como os processos que ocorrem em condições ambientes são geralmente do último caso - com o ambiente funcionando como um reservatório térmico e mecânico de forma a manter a temperatura e a pressão do sistema constantes - as variações da energia livre de Gibbs são normalmente de maior importância nos processos naturais. A espontaneidade dos processos naturais ligam-se à minimização da energia livre de Gibbs: processos que levam à diminuição desta energia livre são naturalmente espontâneos, e processos que implicariam um aumento no valor deste potencial termodinâmico não ocorrem naturalmente de forma espontânea.

{{Referências}}

== {{Ver também}} ==
* [[Energia livre de Gibbs]]
* [[Energia livre de Helmholtz]]
* [[Exergia]]

{{DEFAULTSORT:Energia Livre Termodinamica}}
[[Categoria:Energia]]
[[Categoria:Energia livre]]

Energia livre termodinâmica - Histórico de revisões

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