Lista Extra 1

1. Revisão – QUI 02366
LISTA EXTRA #1
Turma: Química: bacharelado e licenciatura (2014/1)

Assunto: Energia de Gibbs e de Helmholtz. Equações de Gibbs e equilíbrio material.
Exercícios
1. (a) Deduza cada uma das equações de Gibbs e diga em que condições elas são utilizadas. (b) Faça suas diferenciais totais e compare com as equações de Gibbs dando o significado físico para cada uma delas. (c) Derive as relações de Maxwell abaixo

 T 
 P 

   
 V  S
 S  V

 T 
 V 

 

 P  S  S  P

 S 
 P 

 

 V  T  T  V

 S 
 V 
   

 P  T
 T  P

2. (a)Deduza a equação fundamental da termodinâmica e diga em que condições ela ocorre; (b)
Expresse U=U(V,T) através de uma diferencial total e use a resposta do item (a) para derivar as equações abaixo

CV
 S 

 
T
 T  V
1
 S 
 U  

  P  
 
 V  T T 
 V  T 
3. (a) Mostre que

CP - C V 

TV 2


Sabendo que o coeficiente de expansão térmica, (T,P), e o coeficiente de compressibilidade isotérmica, (T,P), são definidos pelas expressões abaixo:



1  V 
1  Vm 



 
V  T  P , n Vm  T  P

Físico-Química II – QUI 02366

 

1  V 
1  V m 



 
V  P  T , n
Vm  P  T

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1. Revisão – QUI 02366
(b) Explique o significado físico de cada um dos coeficientes acima.
(c) Para a água a 30°C e 1 atm:  = 3,04 x 10-4 K-1,  = 4,52 x 10-5 atm-1 = = 4,46 x 10-10 m2/N, CP,m =
17,99 cal/(mol.K), Vm = 18,1 cm3/mol. Calcule CV,m da água a 30 °C e 1 atm. R: Cv,m = 17,72 cal/(mol
K)
(d) Mostre que P/T  Vm  /

4. Calcule S quando 2,00 mol de H2O vai de 27C e 1 atm para 37C e 40 atm. Use os dados do problema anterior (letra c) e despreze as variações de CP,m,  e Vm com P e T. R: S=4,90 J/K

5. Para a água a 95,0°C e 1 atm:  = 7,232 x 10-4 K-1,  = 4,81 x 10-5 bar-1, cP = 4,210 J/(g.K) e ρ =
0,96189 g/cm3. Calcule cV para água a 95,0°C e 1 atm. [R: 3,794 J/(g.K).]
6. A 298 K, o coeficiente de expansão