princípio da máxima entropia

Universidade de Brasília - Instituto de Química
114537 – Termodinâmica Química - Prof. Leonardo Paterno
Lista de Exercícios 1 – Propriedades dos Gases/Teoria Cinética dos Gases
1. Comente as afirmações: (a) um grama equivale ao número de Avogadro vezes 1
u.m.a. (b) a constante de Avogadro (NA) não tem unidade. (b) fração molar é uma propriedade intensiva. (d) um mol de água contém 1 NA de moléculas de água
2. Explique o significado de equação de estado.
3. Quais são as capacidades e limitações da equação do gás ideal?
4. O que se entende por fator de compressibilidade? Como é definida a temperatura de Boyle?
5. Defina o estado crítico num diagrama p versus V
6. Comente a frase: A temperatura é uma medida da energia cinética média do movimento caótico.
7. Por que a pressão de 1 mol de moléculas gasosas de O2 é metade da pressão exercida por 2 mols de átomos de O nas mesmas condições de T e V?
8. Por que a energia cinética média de partículas gasosas independe de suas massas? 9. Comente a importância da distribuição de Maxwell para a teoria cinética dos gases.
10. Explique o significado da expressão U = 3/2 kT.
11. O coeficiente de expansão térmica (α) é definido por ߙ ൌ

ଵ

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ቀ ቁ . Usando a
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equação de estado, calcule o valor de α para um gás ideal.
12. O fator de compressibilidade, Z = Z(T,p), pode ser descrito pela expressão:

ܼ ൌ 1൅

1
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ܽ
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ቀܾ െ ቁ ‫ ݌‬൅
ቀ2ܾ െ
ቁ ‫݌‬ଶ ൅ ‫ڮ‬
ሺܴܶሻଷ
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Pergunta-se:
(a) como a expressão de Z prevê os efeitos de atração e repulsão num sistema gasoso, na condição p→0? (Dica: calcule a derivada parcial de Z em relação à pressão sob temperatura constante); (b) esboce um gráfico de Z x p com as isotermas de um gás ideal e de um gás real
13. Um gás hipotético obedece a equação de estado
‫ ܸ݌‬ൌ ܴ݊ܶሺ1 ൅ ܽ‫݌‬ሻ

onde ܽ é uma constante. Para este gás: (a) mostre que α = 1/T e κ = 1/p(1+ap); (b) verifique que (∂p/∂T)V = α/κ.
14. Para o etano, pc = 48,2 atm e Tc = 305,4 K.