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Thiago Correra
Brazil
เข้าร่วมเมื่อ 28 ต.ค. 2007
Métodos híbridos para a diferenciação de isômeros
QFL-5642 - Métodos Avançados em Espectrometria de Massas - 2021 - Prof. Dr. Thiago Carita Correra
Aula sobre métodos híbridos para a diferenciação de isômeros IMS, UVPD, FRET e múltiplos fótons ("hole burning", espectroscopia de ganho, UV-dip), utilizando os conceitos básicos abordados anteriormente de forma sinérgica.
00:00 Introdução
05:57 IR-UV depletion spectroscopy
09:54 IR-UV gain spectroscopy
13:57 IR-UV Holeburning
18:39 Hole burning IR-IR-UV
26:41 FRET
31:36 FRET de ação
35:58 Mobilidade iônica + FRET
44:00 IMS + espectroscopia de fotoisomerização
50:28 Considerações finais
imagem do thumbnail adaptada de commons.wikimedia.org/w/index.php?search=laser&title=Special%3ASearch&go=Go&ns0=1&ns6=1&ns12=1&ns14=1&ns100=1&ns106=1#/media/File:Fluorescence_in_calcite.jpg
Referências:
Introdução MS:
Jürgen Gross - Mass Spectrometry: A Textbook (2004, Springer) - cobre todos os conceitos básicos, instrumentação e padrões de fragmentação clássicos - voltado para pequenas moléculas orgânicas.
Edmond de Hoffmann, Vincent Stroobant - Mass Spectrometry. Principles and Applications (2007, Wiley-Interscience) - conceitos básicos e inclui material sobre análise biomoléculas.
Chhabil Dass - Fundamentals of Contemporary Mass Spectrometry (2007, Wiley-Interscience) - inclui, além dos assuntos básicos, análise de biomoléculas e espectrometria de massas para sistemas inorgânicos, imagem por espectrometria de massas e usos clínicos.
Dominic M. Desiderio, Nico M. Nibbering, Rolf Ekman, Jerzy Silberring, Ann M. Brinkmalm - Mass Spectrometry - Instrumentation, Interpretation, and Applications - menos um livro texto, mais um compêndio de diversos assuntos. Ótimo na parte de aplicações, incluindo as mais diversas áreas.
Identificação de moléculas orgânicas:
De Vijlder, T.; Valkenborg, D.; Lemière, F.; Romijn, E. P.; Laukens, K.; Cuyckens, F. A Tutorial in Small Molecule Identification via Electrospray Ionization-Mass Spectrometry: The Practical Art of Structural Elucidation. Mass Spectrom. Rev. 2018, 37 (5), 607-629. doi.org/10.1002/mas.21551. - Interessante para apresentar como dados de MS e tandem MS podem ser abordados para elucidação estrutural
Diferenciação de isômeros
Penna, T.; Correra, T. Técnicas Avançadas para a Diferenciação de Isômeros por Espectrometria de Massas. Quim. Nova 2020. doi.org/10.21577/0100-4042.20170582. - revisão sobre métodos de diferenciação de isômeros.
Fragmentação:
Fred W. McLafferty, Frantisek Turecek - Interpretation of Mass Spectra - University Science Books (1993) - Discussão do padrão de fragmentação em ionização por elétrons.
Demarque, D. P. et al. Nat. Prod. Rep. 2016, 33 (3), 432-455 - fragmentações em electrospray.
Brodbelt, J. S. Ion Activation Methods for Peptides and Proteins. Anal. Chem. 2016, 88 (1), 30-51. - métodos de ativação de íons.
Acompanhamento de reações:
Takats, Z.; Takáts, Z.; Wiseman, J. M.; Gologan, B.; Cooks, R. G. Mass Spectrometry Sampling Under Ambient Conditions with Desorption Electrospray Ionization. Science. 2004, 306 (5695).
Brown, T. A.; Chen, H.; Zare, R. N. Identification of Fleeting Electrochemical Reaction Intermediates Using Desorption Electrospray Ionization Mass Spectrometry. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137 (23), 7274-7277.
Thomas, G. T.; Janusson, E.; Zijlstra, H. S.; McIndoe, J. S. Step-by-Step Real Time Monitoring of a Catalytic Amination Reaction. Chem. Commun. 2019, 55 (78), 11727-11730.
Frey, B. S.; Damon, D. E.; Badu‐Tawiah, A. K. Emerging Trends in Paper Spray Mass Spectrometry: Microsampling, Storage, Direct Analysis, and Applications. Mass Spectrom. Rev. 2019, mas.21601.
Espectroscopia de íons:
Laser Photodissociation and Spectroscopy of Mass-separated Biomolecular Ions - Editors: Polfer, Nicolas C., Dugourd, Philippe (Eds.) - 2013, Springer
Mobilidade Iônica:
Cumeras, R.; Figueras, E.; Davis, C. E.; Baumbach, J. I.; Gràcia, I. Review on Ion Mobility Spectrometry. Part 1: Current Instrumentation. Analyst 2015, 140 (5), 1376-1390.
Schneider, B. B.; Nazarov, E. G.; Londry, F.; Vouros, P.; Covey, T. R. Differential Mobility Spectrometry/Mass Spectrometry History, Theory, Design Optimization, Simulations, and Applications. Mass Spectrom. Rev. 2016, 35 (6), 687-737.
Alexandre A. Shvartsburg - Differential ion mobility spectrometry_ nonlinear ion transport and fundamentals of FAIMS - 2009, CRC Press.
Cálculos teóricos:
Métodos de Química Teórica e Modelagem Molecular - Morgon, Nelson H. E Kaline Coutinho (Orgs) - Editora Da Física - 1 Ed. 2007
Tutorial sobre cálculos teóricos: www.cup.uni-muenchen.de/ch/compchem/topics.html
Informação sobre as imagens utilizadas e proteção à propriedade intelectual:
As imagens utilizadas, quando não de autoria própria ou identificada diretamente quando são utilizadas com referências em tela, foram retiradas dos livros identificados abaixo. Esse vídeo não é monetizado e o uso dessas imagens é para fins educativos, estando em acordo com as normas de proteção à propriedade intelectual.
Aula sobre métodos híbridos para a diferenciação de isômeros IMS, UVPD, FRET e múltiplos fótons ("hole burning", espectroscopia de ganho, UV-dip), utilizando os conceitos básicos abordados anteriormente de forma sinérgica.
00:00 Introdução
05:57 IR-UV depletion spectroscopy
09:54 IR-UV gain spectroscopy
13:57 IR-UV Holeburning
18:39 Hole burning IR-IR-UV
26:41 FRET
31:36 FRET de ação
35:58 Mobilidade iônica + FRET
44:00 IMS + espectroscopia de fotoisomerização
50:28 Considerações finais
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Referências:
Introdução MS:
Jürgen Gross - Mass Spectrometry: A Textbook (2004, Springer) - cobre todos os conceitos básicos, instrumentação e padrões de fragmentação clássicos - voltado para pequenas moléculas orgânicas.
Edmond de Hoffmann, Vincent Stroobant - Mass Spectrometry. Principles and Applications (2007, Wiley-Interscience) - conceitos básicos e inclui material sobre análise biomoléculas.
Chhabil Dass - Fundamentals of Contemporary Mass Spectrometry (2007, Wiley-Interscience) - inclui, além dos assuntos básicos, análise de biomoléculas e espectrometria de massas para sistemas inorgânicos, imagem por espectrometria de massas e usos clínicos.
Dominic M. Desiderio, Nico M. Nibbering, Rolf Ekman, Jerzy Silberring, Ann M. Brinkmalm - Mass Spectrometry - Instrumentation, Interpretation, and Applications - menos um livro texto, mais um compêndio de diversos assuntos. Ótimo na parte de aplicações, incluindo as mais diversas áreas.
Identificação de moléculas orgânicas:
De Vijlder, T.; Valkenborg, D.; Lemière, F.; Romijn, E. P.; Laukens, K.; Cuyckens, F. A Tutorial in Small Molecule Identification via Electrospray Ionization-Mass Spectrometry: The Practical Art of Structural Elucidation. Mass Spectrom. Rev. 2018, 37 (5), 607-629. doi.org/10.1002/mas.21551. - Interessante para apresentar como dados de MS e tandem MS podem ser abordados para elucidação estrutural
Diferenciação de isômeros
Penna, T.; Correra, T. Técnicas Avançadas para a Diferenciação de Isômeros por Espectrometria de Massas. Quim. Nova 2020. doi.org/10.21577/0100-4042.20170582. - revisão sobre métodos de diferenciação de isômeros.
Fragmentação:
Fred W. McLafferty, Frantisek Turecek - Interpretation of Mass Spectra - University Science Books (1993) - Discussão do padrão de fragmentação em ionização por elétrons.
Demarque, D. P. et al. Nat. Prod. Rep. 2016, 33 (3), 432-455 - fragmentações em electrospray.
Brodbelt, J. S. Ion Activation Methods for Peptides and Proteins. Anal. Chem. 2016, 88 (1), 30-51. - métodos de ativação de íons.
Acompanhamento de reações:
Takats, Z.; Takáts, Z.; Wiseman, J. M.; Gologan, B.; Cooks, R. G. Mass Spectrometry Sampling Under Ambient Conditions with Desorption Electrospray Ionization. Science. 2004, 306 (5695).
Brown, T. A.; Chen, H.; Zare, R. N. Identification of Fleeting Electrochemical Reaction Intermediates Using Desorption Electrospray Ionization Mass Spectrometry. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137 (23), 7274-7277.
Thomas, G. T.; Janusson, E.; Zijlstra, H. S.; McIndoe, J. S. Step-by-Step Real Time Monitoring of a Catalytic Amination Reaction. Chem. Commun. 2019, 55 (78), 11727-11730.
Frey, B. S.; Damon, D. E.; Badu‐Tawiah, A. K. Emerging Trends in Paper Spray Mass Spectrometry: Microsampling, Storage, Direct Analysis, and Applications. Mass Spectrom. Rev. 2019, mas.21601.
Espectroscopia de íons:
Laser Photodissociation and Spectroscopy of Mass-separated Biomolecular Ions - Editors: Polfer, Nicolas C., Dugourd, Philippe (Eds.) - 2013, Springer
Mobilidade Iônica:
Cumeras, R.; Figueras, E.; Davis, C. E.; Baumbach, J. I.; Gràcia, I. Review on Ion Mobility Spectrometry. Part 1: Current Instrumentation. Analyst 2015, 140 (5), 1376-1390.
Schneider, B. B.; Nazarov, E. G.; Londry, F.; Vouros, P.; Covey, T. R. Differential Mobility Spectrometry/Mass Spectrometry History, Theory, Design Optimization, Simulations, and Applications. Mass Spectrom. Rev. 2016, 35 (6), 687-737.
Alexandre A. Shvartsburg - Differential ion mobility spectrometry_ nonlinear ion transport and fundamentals of FAIMS - 2009, CRC Press.
Cálculos teóricos:
Métodos de Química Teórica e Modelagem Molecular - Morgon, Nelson H. E Kaline Coutinho (Orgs) - Editora Da Física - 1 Ed. 2007
Tutorial sobre cálculos teóricos: www.cup.uni-muenchen.de/ch/compchem/topics.html
Informação sobre as imagens utilizadas e proteção à propriedade intelectual:
As imagens utilizadas, quando não de autoria própria ou identificada diretamente quando são utilizadas com referências em tela, foram retiradas dos livros identificados abaixo. Esse vídeo não é monetizado e o uso dessas imagens é para fins educativos, estando em acordo com as normas de proteção à propriedade intelectual.
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Aspectos práticos da espectroscopia vibracional de íons IRMPD
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boa noite SR professor, vamo que vamo
Bora, vamos lá! 😄
Professor Thiago, gostei dessa aula demais, pois como você mesmo disse os alunos se dão mal em FQ porque não tem muito entendimento de cálculo, e esse era meu caso. Cálculo 1 e cálculo 2 foram muito ruins para mim e eu não consegui aprender muito, e os professores acabaram passando nossa turma sem muito aprendizado. Eu até consegui ser aprovada em FQ 1 (não entendo como), mas só pela misericórdia. Agora que estou estudando FQ2 e começamos diagramas de fases e eu estou tendo muita dificuldade, por isso vim procurar no youtube algo que me ajudasse. Essa sua aula é extraordinária, eu nunca tinha entendido derivadas parciais e o que elas realmente significam em um nível de entendimento da realidade. Irei continuar vendo as outras para tentar recuperar o que não consegui entender no semestre passado. Quando essa matéria passar eu volto para dar o resultado. Obrigada por disponibilizar essas aulas a nós, e por seu tempo e dedicação.
Olá! Eu fico feliz que as aulas ajudem. Qualquer coisa estamos por aqui. Bons estudos!
O senhor segue o Atkins?
Olá. Depende da parede do curso. Essa parte de termodinâmica e das definições inicias está baseado no Raff.
Ótima aula, muito obrigado por disponibilizar no youtube!
Bons estudos!
Professor maravilhoso, didática incrível!
Obrigado pelo elogio. Fico contente em poder ajudar!
Olá! Depende do instrumento. No nosso laboratório temos dois equipamentos no momento. Um deles é um ion trap 3D e nele contamos com a ajuda da fabricante para fazer as modificações. O outro é um ion trap linear e fizemos as modificações por conta. Em ambos os casos tivemos colaboração de outros profissionais como técnicos engenheiros e torneiros para finalizar as modificações.
Ótima aula professor, encontrei o seu canal agora e está me ajudando muito. Uma pergunta: Essa modificação nos equipamento é feita por vcs mesmos no laboratório ou é contratado algum pessoal especializado? Refiro-me as aberturas para janelas no ion trap.
Muito bom!!
Muito obrigada pela excelente aula professor.
Olá a todos, qual seria a diferença entre o "grau de dissociação" (dado no Atkins por alpha) e a "extensão da reação" (dado por csi)?
Olá. o grau de dissociação indica a porcentagem de íons que foram liberados de um sal (uma base normalmente) quando da dissociação deste em água. A extensão da reação pode ser entendida como a fração da quantidade de reagentes e produtos que já foram consumidos ou gerados, respectivamente.
Obrigado professor! Excelente aula!
professor sensacional ,
Excelente professor!
é só aqui que o áudio tá cortando?
Olá. É do vídeo mesmo... A bateira do microfone estava acabando. Mas não outros vídeos isso foi resolvido.
Muito bom!
Os resultados analíticos eles se dão em intervalos <x ou específicos? nos laudos de analises de contaminantes orgânicos alguns resultados se tornam inconclusivos pois os valores máximos permitidos são 0,3 por exemplo, e os resultados se mostram como <3,00.
Olá. Depende da técnica e análise específica. Se está como <X indica que a amostra está abaixo do limite de quantificação e qualquer valor abaixo desse limite pode estar presente na amostra.
Professor, o aumento do potencial elétrico é diretamente responsável pelo aumento da colisão na célula de colisão? Para controlar a energia de colisão deve-se ajustar a pressão do gás e o tempo de residência dos íons na célula de colisão? Esse gás neutro utilizado é em baixíssimas concentrações?
Olá. O aumento do potencial deposita energia cinética nos íons e por consequência aumenta a energia e número de colisões num mesmo período de tempo. Quanto maior a pressão do gás, mais colisões também ocorre. Em um ion trap, por exemplo, a operação acontece na faixa de 10-6 mbar. O gás utilizado também muda a energia depositada (altera o peso do "alvo"). O tempo de residência também tem um efeito importante. No ion trap 3D isso pode ser facilmente variado e é possível ver um aumento da fragmentação com aumento do tempo de residência.
d
Professor, no electrospray é aplicado uma diferença de potencial entre a ponta do tubo de metal e o cone de amostragem (entrada do MS)? A sonda para o electrospray é ortogonal ao MS? Isso engana espécies neutras? E o contra íon é oxidado, certo?
Olá. A diferença é aplicada entre o emissor e a entrada do MS. O local exato onde o contato é feito depende de cada modelo e implementação, assim como o posicionamento, se é ortogonal ou alinhado com a entrada. Em instrumentos comerciais ela tem um angulo com a entrada. No modo positivo o acumulo de contra-íons negativos é neutralizado com a oxidação dessas espécies. Em casos onde nanospray é utilizado e um fio é colocado no interior da amostra para servir de eletrodo já foi demonstrado que se o fio está muito próximo da ponta do emissor alguns contra-íons oxidados são detectados pelo MS.
Ótima Aula!! Professor, essas aulastambém se aplicam a matéria Química Geral 1 que geralemnte é dada no começo do curso de engenharia?
Olá! Depende do curso de cada instituição. Se tiver algum link para a ementa me manda que eu posso verificar. Bons estudos!
Professor, todos os modos de operação permitem acoplamento com HPLC? Há algum modo de operação mais relevante quando associado ao HPLC? Em um estudo sobre acoplamento HPLC-MS qual o modo de operação que você considera mais importante aprofundar?
Olá! Sim, a princípio todos os modos podem ser acoplados. O que deve ser levado em consideração é a questão do tempo que cada análise vai demorar e se isso vai fazer com que alguma informação da amostra seja perdida. Nesses caso existem alguns truques da instrumentação para acumulação de sinal que mitigam esse problema. O modo de operação vai depender muito mais da aplicação do que da técnica cromatográfica. Alguns analitos específicos ou matrizes podem se beneficiar de um modo específico. Espero ter ajudado.
Obrigada, professor! Ajudou muito, sim!
Professor, compostos de coordenação podem ser ionizados via ESI e APCI? Por ser uma ionização branda é observado o íon molecular e consequentemente não há fragmentos? Assim a informação mais importante é a massa do íon molecular?
Olá! Sim, compostos de coordenação pode ser avaliados via ESI e APCI. E você está correta, por serem brandas, normalmente não temos muitos fragmentos e podemos avaliar a massa molecular do íon. Mas não se esqueça que mesmo nesse tipo de ionização branda podemos ver fragmentos ou podemos interfacear métodos de ativação de íons para avaliar o padrão de fragmentação (tandem MS).
Muito obrigada, professor! Estou assistindo suas aulas que são excelentes e espero chegar nesse patamar que você citou!
Professor, com as fontes a pressão atmosférica - ESI, APCI, APPI - é possível realizar uma interface entre o HPLC e MS, certo? Quais são os analisadores mais empregados para o acoplamento LC-MS? Quadrupolo, ion-trap e TOF?
Olá! Sim, essas fontes permitem acoplamento com HPLC. O analisador depende muito da aplicação. Eu diria que você vai encontrar bastante acoplamento com triplo quadrupolo e com analisadores de alta resolução.
Professor, no exemplo do diagrama líquido-líquido entre hexano e nitrobenzeno (Na minutagem 7:35 até 14:15). A análise do diagrama seria: 1) Uma única fase quando temos hexano puro (Xhexano = 1 até Xnitrobenzeno = 0,05. Assim como, com uma fração molar de nitrobenzeno de aproximadamente 0,95 até 1. E entre 0,05 < Xnitrobenzeno < 0,95 é uma mistura de duas fases. 2) Na temperatura de 290 K, temos: Mistura 1: Xnitrobenzeno = 0,35 e Xhexano = 0,65 -> O nitrobenzeno está dissolvido no hexano. Mistura 2: Xnitrobenzeno = 0,85 e Xhexano = 0,15 -> O hexano é quem estará dissolvido no hexano. Obrigado!
Exatamente. E os outros diagramas (liquído-sólido, líquido-vapor, p. ex.) são lidos de uma forma muito parecida.
Professor, é correto eu pensar a entropia da seguinte maneira: A entropia como uma medida da dispersão da energia entre as partículas nos seus microestados. Dessa forma, como ela é a razão entre o calor reversível pela temperatura ( dS = qrev / T) então para duas partículas, sendo a partícula 1 a uma temperatura, T1, e a partícula 2 a uma temperatura, T2, sendo T2 > T1. Se as partículas 1 e 2 recebem mesma quantidade de calor a quantidade de novos microestados disponíveis para partícula 1 será maior que para as partículas 2, certo? Logo, como há mais maneiras de dispersar energia para as partículas 1, então a variação de entropia, ∆S1 será maior que a ∆S2? Muito obrigado pelo excelente material e aulas que o senhor disponibilizou!
Olá! Sim. Essa discussão é o que estava tentando introduzir com a discussão da bola caindo que estã em 34:14. Mas essa é a essência da discussão da espontaneidade e o que a avaliação dos processos como ciclos operando entre um reservatório quente e outro frio apresenta em 48:35.
Excelente aula, professor! Então o problema do pulso do TOF pode ser resolvido usando MALDI ou ESI por extração ortogonal e o problema da baixa resolução pode ser resolvido utilizando o refletor de íons? Sem essa modificação que o refletor causa na resolução eu posso afirmar que a resolução do TOF é baixa?
Exato. A extração ortogonal e o refletor de íons ajudam nesses problemas. O TOF (comercial) é um detector de alta resolução, mas a resolução é elevada com o refletor. Alguns TOFs "caseiros" para aplicações específicas podem possuir uma resolução mais baixa para permitir que outros tipos de experimentos sejam realizados.
É possível usar o TOF para fazer um experimento de full scan?
Olá. É sim. Na verdade um ToF "puro" não consegue fazer a seleção dos íons, a não ser algum "ion gate" seja utilizado, e a ativação corriqueira por colisão precisaria ser feita de outra forma.
Oiii excelente aula, só fiquei com uma dúvida um processo isobárico ele é isotérmico? e num processo isotérmico eu preciso usar qual equação?
Olá. Isobárico apenas a pressão é constante. Se a temperatura for constante não existe mudança da energia interna, então w = -q e você pode usar a variação de volume para achar o calor ou o calor para achar a variação de volume.
entendi mt obg !! <3@@tcorrera
Ajuda demais esses vídeos. Obrigado professor
Excelentes vídeos. muita didática. estou assistindo todos. gratidão
ótima aula!
Obrigada Professor, suas aulas são muito didáticas!
Muito bom!
Muito obrigada professor por compartilhar seu conhecimento. Estou super feliz porque comecei a entender esse assunto tão difícil para mim. Parabéns por sua forma de ensinar e sua excelente didática e explicação. Ameeeiiiiiiiiiiiiiiiiii!!!!!🥰🥰🥰🥰🥰🥰
Aula muito boa! Está sendo uma excelente revisão pra minha prova de fisqui 1!
Ótima aula, professor!
eu nao sei se isso é fisica ou quimica A silica gel esfera azul para sofrer qualquer alteração ou ate mesmo perca da estrutura quimica e fisica de ADsorção precisa atingir qual temperatura? essa temperatura é alcançada em forno microondas brastemp entre 5 a 10 minutos na potencia maxima?
Muito bomm! Muito obrigada!!!
Algum especialista em fisica-quimica pode me esclarecer isso? forno de microondas na potencia maxima por 5 minutos algumas vzes usado para aquecimento de silica gel de esferas vai causar degradação ou perda da função de ADsorção da silica gel? vai modificar a quimica e estrutura porque o microondas aquece mais q a silica gel de esferas azul suporta?
Muito obrigadaaaa!!!
Algum especialista em fisica-quimica pode me esclarecer isso? forno de microondas na potencia maxima por 5 minutos algumas vzes usado para aquecimento de silica gel de esferas vai causar degradação ou perda da função de ADsorção da silica gel? vai modificar a quimica e estrutura porque o microondas aquece mais q a silica gel de esferas azul suporta?
A físico-química não mostra problema nenhum, mas eu recomendo não fazer isso, já pode gerar acidentes caso seja utilizado de forma inadequada.
@@tcorrera eu fiz isso algumas vzs sem saber q nao era o recomendavel entao eu queria saber qual temperatura atinge a silica gel de esferas na potencia maxima do microondas entre 5 e 10 minutos e se essa temperatura ultrapassa a temperatura suportada pela silica gel de esferas fazem romper a estrutura quimica e fisica de Adsorção fazendo perder essa funcionalidade
Fantastica a sua dedicação. Gostaria de fazer um material como esse para técnicas termoanaliticas
Prof.Dr, tem e-mail para comunicação?
Olá Mayara, tudo bem? não posso colar o email nessa resposta, mas verifique no site do Instituto de Química que você vai encontrar os dados de contato!
excelente aula, professor.
é um pato siiiiimm
prof. o trabalho na física é considerado como saindo do sistema -w, da no mesmo da química. ou estou enganada?
Olá Vanieli, tudo bem? A questão é que a definição na química é w = - PdV e na física w = PdV. Ou seja, o mesmo processo tem que ser considerado com convenções diferentes em relação ao sinal.
Muita qualidade, obrigado!!
Muito bom!
Se o sistema pode trocar calor, e se for posto uma certa quantidade de calor e o corpo devolver parte da energia em forma de trabalho, dU<dq, certo? E se eu colocar trabalho e o corpo devolver parte da energia em forma de calor, dU>dq será verdade? Ou dU<dw?
Olá. Exato. A primeira lei diz que dU = dq + dw. Na primeira parte da sua pergunta, como dw é negativo e dq é positivo, dU é menor que dq. Na segunda parte, se dw é positivo e dq é negativo, dU será maior que dq.
Professor Thiago, muito obrigado por esse curso de FIS QUI. Estou tendo a primeira experiencia em lecionar essa matéria. Por não ser a minha área de especialização, eu fico um pouco resinoso sobre como explicar de forma didática alguns pontos para os alunos. Mas as suas aulas têm me ajuda a contornar esse problema, pois em vários momentos o senhor traz alguns "pulo do gato" que são perfeitos para deixar a matéria mais palatável. Gostaria apenas de deixar alguma pergunta. Dos livros que o senhor sugere para a bibliografia, há algum com uma escalada de progressão de exercícios (fácil, médio e difícil) mais adequada para apresentar aos estudantes? De toda forma, muito obrigado por disponibilizar as aulas.
Olá Bryan, tudo bem? Fico contente que a aulas estão ajudando. Sobre os livros, eu não saberia indicar um que tenha esse progressão. Sei que o Raff tem alguns exercícios no final da seção que são mais complexos, mas a parte inicial não é necessariamente fácil. Você pode tentar encontrar alguns exercícios que ajudam a escalar a complexidade (ou criar esses exercícios) usando algo como o POGIL. Nesse link tem um exemplo de atividade (pogil.org/chemistry/phys-chem-thermodynamics) A ideia desse tipo de abordagem é criar o conceito com questões que guiam a discussão. Parte inicial desses exercícios pode ser incorporada na discussão durante a aula, algo intermediário discutido como exercício no final e os mais "avançados" que exigem reflexão podem ser utilizados para atividades em casa. Essa é a tentativa que farei esse semestre já que não tenho tempo sufuciente na minha próxima turma para fazer uma abordagem usando apenas POGIL. Eu entendo que a parte de solucionar exercícios nessa disciplina é bem relevante e algo muito complexo de ser resolvido, pois não adianta apenas resolver em sala. Se tiver alguma sugestão eu ficaria contente se pudesse compartilhar com a gente.