Reações de complexação

1. Usando a equação de Van der Walls e a equação termodinâmica de estado, calcular (∂E/∂V)T para um gás de Van der Walls.

2. Pelas propriedades puramente matemáticas da diferencial exata

Demonstrar que se (∂E/∂V)T é apenas uma função de volume, então Cv é apenas uma função de temperatura.

3. Mediante integração da diferencial total dE para um gás de Van der Walls, demonstrar que si Cv é uma constante, E’ = E + CvT – a/V, onde E’ é uma constante de integração (É necessário a resposta do exercício 1).

4. Calcular ∆E para a expansão isotérmica de um mol de gás de Van der Walls desde 20 lt/mol até 80 lt/mol; se “a” = 1,39 lt2atm.mol-2 (nitrogênio) e se “a” = 31,5 lt2atm.mol-2(heptano).

5. Integrando a equação , deduzir uma expressão para a função de trabalho de:
a) Um gás ideal;
b) Um gás de Van der Walls (não esquecer a constante de integração);

6. Encontrar o valor de (∂S/∂T)T para um gás de Van der Walls.
a) Deduzir uma expressão para a variação de entropia na expansão isotérmica de um mol de gás de Van der Walls deste V1 até V2.
b) Comparar o resustado do item (b) com a expressão para um gás real. Para o mesmo aumento de volume. Será o aumento de entropia maior para o gás de Van der Walls que para o gás ideal?

7. Com a equação (∂S/∂p)v = – (∂V/∂T)s e a relação cíclica entre V,T e S demonstrar que (∂S/∂p)v = βCv/αT.
8.
a) Expressar a equação termodinâmica de estado para uma substância que atenda a Lei de Joule.
b) Integrando a equação diferencial obtida no item (a), demonstrar que a volume constante, a pressão é proporcional à temperatura absoluta de tal substância.

9. Em uma primeira aproximação, o fator de compressibilidade de um gás de Van der Walls está dado por:

Calcular a fugacidade do gás de Van der Walls.

10. Pela definição de fugacidade e a equação de Gibbs-Helmholtz, demonstrar que a entalpia molar H para um gás real está relacionada com a entalpia molar de um gás ideal H° mediante a:

11.