4ª Lista de Exercícios

Reif Cap.8 Ex:2,3,4,8,11
Mostre que F é mínima, no equilíbrio, para um sistema em contato com um reservatório à temperatura T. Para um sistema em contato com um reservatório à temperatura T e pressão P, então G é mínima.
Mostre que as condições de estabilidade de fases quanto à variações de volume e temperatura são equivalentes à positividade do calor específico e da compressibilidade isotérmica. Com base na questão anterior, explique porque usamos G e não F no problema de coexistência de fases.
Esboce diagramas de fases p-T para uma substância comum e para a água. Justifique as diferenças.
A entropia da água à 100C e pressão atmosférica é 0.31 cal/gC e a do vapor é 1.76 cal/gC.
1. Qual o calor latente da vaporização
2. A entalpia (H=E+PV) do vapor é 640 cal/g . Calcule a entalpia da água.
3. Calcule as energias livres de Gibbs para a água e para o vapor.
4. Em que tipo de processo, a energia de Gibbs não varia.
Considere o gás de van der Waals
1. Escreva a equação de estado
2. Explique os termos da equação, comparando com a do gás ideal. Sob que condições a equação dos gases ideais é recuperada ?
3. Calcule o ponto crítico transição, considerando que isoterma crítica apresenta um ponto de inflexão
4. Escreva a equação de estado em termos dos valores críticos Tc,Vc e pc, ao invés de a e b. Encontre o valor de pc Vc/R Tc .
5. Mostre que o calor específico à volume constante não depende do volume, apenas da temperatura.
Considere o gás de Dieterici $p(V-b)=RT\exp(-a/RTV)$ .
1. Esboce as isotermas.
2. Calcule Vc, Tc em função das constantes a e b. Obtenha o valor de pV/RT no ponto crítico.
Obtenha a solução de campo médio para a magnetização do modelo de Ising, sem campo magnético externo.
1. Esboce em um gráfico, qual seria a influência de um campo externo nas soluções.
2. Sem campo magnético, expanda a tanh na proximidade do ponto crítico (m≈0). Mostre que $m \sim (T-T_c)^\beta$ . Obtenha o valor de β.
3. Com um campo externo, m=0 ainda é solução para temperaturas finitas?