Termodinâmica para materiais com introdução breve à termodinâmica estatística

Abstract

Este texto começou em 2018/19 com objectivo ambicioso da escrita de umlivro de Química-Física de Materiais. Apercebi-me ao fim do primeiro ano que o volume de páginas desse texto excederia o limite por mim estabelecido para umlivro de texto minimamente transportável (200 páginas). Assim vi-me obrigado a fragmentar o projecto inicial em vários subprojectos. Este texto é um deles. Neste texto pretendo abordar conceitos base de termodinâmica relevantes para materiais. Os dois primeiros capítulos são versões melhoradas e ampliadas do texto anterior. Os restantes capítulos terão essa estrutura. Não houve tempo de os completar. Decidi ampliar o número de exercícios resolvidos, incluir umresumo no final de cada capítulo, aumentar significativamente o conjunto de questões e exercícios, incluir umformulário no fim de cada capítulo, e nalguns exercícios incluir ao lado uma caixa com a estratégia para a sua resolução. Há três assuntos que serão abordados nas aulas e que não estão incluídos neste texto: 1. A pressão osmótica, a equação de van’t Hoff para soluções ideais (equivalente à equação de estado dos gases ideais) e a equação de virial para soluções diluídas de um polímero com um solvente. 2. A aplicação da energia livre de Gibbs a sistemas pequenos, emparticular à nucleação homogénea. 3. A distribuição de Boltzmann. Não terei tempo para abordar nas aulas todo o capítulo de Diagramas de Fase. Abordarei apenas um número muito reduzido de tópicos relacionados com este assunto.