POTENCIAIS TERMODINÂMICOS PARA SISTEMAS BIVARIANTES FECHADOS
Existem alguns potenciais termodinâmicos, mas vou tratar apenas
de dois: função de Helmholtz e função de Gibbs. A existência de vários
potenciais termodinâmicos está relacionada com a necessidade prática de
se descrever sistemas através de variáveis de estado.
Função de Helmholtz
Da 1ª lei da termodinâmica:
Pela 2ª lei da termodinâmica,
Então,
Onde,
Logo,
De forma geral,
Portanto o decréscimo da função de Helmholtz de um sistema
estabelece um limite superior para o trabalho em qualquer processo entre
dois estados entre dois estados de equilíbrio com T constante.
Consideremos um sistema onde realiza-se um trabalho W=pdV e um
trabalho adicional A=YdX. O trabalho total será a soma W+A, sendo a
temperatura constante em ambos os casos. Então,
Em um caso onde o volume seja constante o trabalho W será igual a
zero.
Daí
Neste caso o decréscimo da função de Helmholtz indica um limite
superior para o trabalho A=YdX. Se X também for constante então A=0.
Logo,
Isto indica que F só pode decrescer ou ser constante em tal
processo.
