Castellan Resoluções Cap7

PROBLEMAS Físico Química - CASTELLAN CAPITULO 7

7.1 - Sujeitando-se um mol de um gás ideal, Cv = 12.47 J/K mol, a várias mudanças de estado, qual será a variação de temperatura em cada caso?
a) Perda de 512 J de calor; destruição de 134 J de trabalho.
b) Absorção de 500 J de calor; produção de 500 J de trabalho.
c) Sem escoamento de calor; destruição de 126 J de trabalho.

Resolução

b)

7.2- Numa dada mudança de estado são destruídos 44 J de trabalho e a energia interna aumenta de 170 J.Qual é a capacidade calorífica do sistema, se a temperatura deste aumentou de 10 K.
Resolução

donde Cv = 126 / 10 = 12,6 J/ K

7.3- Três moles de um gás ideal expandem-se, isotermicamente, contra uma pressão oposta de 100 kPa, de 20 para 60 dm3. Calcule Q,W ,∆E e ∆H.
Resolução

Para processos isotérmicos ,não há variação de temperatura e para o gás ideal temos ∆E =0 e ∆H=0

7.4- Três moles de um gás ideal a 27°C expandem-se isotérmica e reversívelmente de 20 para 60 dm3.Calcule Q, W, ∆E e ∆H.
Resolução

Em processos isotérmicos a temperatura é constante e temos ∆E = 0 e ∆H = 0
7.5 -Três moles de um gás ideal são comprimidos isotermicamente de 60 para 20 litros, usando-se uma pressão constante de 5 atm. Calcule Q, W, ∆E e ∆H
Resolução

Como o processo é isotérmico , a temperatura permanece constante ,temos ∆E = 0 e ∆H = 0
Q = W = - 20000J
7.6-Deduza uma equação para o trabalho produzido numa expansão isotérmica e reversível de V1 para V2 de um gás cuja equação de estado é:

Resolução

07- Um mol de um gás de van der Waals a 300 K expande-se isotérmica e reversivelmente de 20 cm3 para 60 dm3 (a = 0,556 m6Pa mol-2 b = 0,064 dm3/mol). Para o gás de van der Waals Calcule W, Q, ∆E e ∆H para esta transformação.
Resolução

A derivada parcial dada no enunciado permite escrever:

A primeira lei da termodinâmica permite escrever:

Cálculo do valor de ∆H

∆H= 18,5+13,189 =31,68