me ajudemmmm!
7.2A Um cilindro de volume 2,00 L contém 0,100 mol de
He(g) em 30 °C. Que processo excuta mais trabalho sobre o sistema, permitir
que o gás se comprima isotermicamente até 1,00 L com a pressão constante
de 5,00 atm ou permitir que o gás se comprima reversivelmente e
isotermicamente até o mesmo volume final?
7.3B Calcule o calor necessário para aumentar a temperatura de 3,00 mol
de CH3CH2OH(l), etanol, de 15 °C a partir da temperatura normal. A capacidade calorífica do
etanol está na Tabela 7.2
Respostas
Resposta:
Eu tô ferrado eu tbm tô precisando de ajuda
Resposta:
Explicação:
Um cilindro de volume 2,00 L contém 0,100 mol de He(g) em 30 °C que
processo executa mais trabalho sobre o sistema, permitir que o gás se comprima
isotermicamente até 1,00 L com pressão externa constante de 5 atm ou permitir
que o gás se comprima reversível e isotermicamente até mesmo volume final ?
RESOLUÇÃO
Dados:
Pex = 5 atm
n = 0, 100 mol de He(g)
T = 30 °C = 303 K
V 1 = 2, 00 L
V 2 = 1, 00 L
R = 8, 3145 J × (K × mol)−1
Calculando o trabalho de compressão irreversível:
w = − Pex × ΔV
w = − P ex × (V V ) 2 − 1
w = − 5 × (1, 00 − 2, 00)
w = − 5 × (− 1, 00)
w = + 5 atm × L
Convertendo para Joules, multiplicando por 101,325 J × (atm× L)^-1
, logo Temos:
w = + 5 (atm × L) × 101, 325 J× (atm × L ^)−1
w = + 506, 625 J
Calculando o trabalho de compressão reversível :
w = − n × R × T × ln (V 1/V 2)
w = − 0, 100 × 8, 3145 × 303 × ln(2,00/1,00)
w = − 0, 100 × 8, 3145 × 303 × ln 0, 5
w = − 0, 100 × 8, 3145 × 303 × (− 0, 693147)
w = + 0, 100 × 8, 3145 × 210, 0235
w = + 0, 100 × 1746, 24
w = + 174, 624 J
O processo que executou mais trabalho sobre a vizinhança foi o processo
irreversível, esse resultado demonstra incoerência, já que o processo reversível
executa mais trabalho do que o irreversível, desde que os estados inicial e final
sejam os mesmos.
Observação
Através da análise dos resultados obtidos da seguinte questão pode-se
enfatizar que a mesma apresenta erros na sua formulação, a seguinte questão pode ser respondida graficamente
Calcule o calor necessário para aumentar a temperatura de 3,00 mol de CH3CH2OH(l), etanol, de 15°C a partir da temperatura natural (111,00 J ×( K × mol)^-1)
RESOLUÇÃO
Dados:
n = 3, 00 mol
T 1 = 0 °C = 273 K
T 2 = 15°C = 288 K
Cm = 111, 00 J × (K × mol)^ −1
Cálculo do calor (q) necessário para aumentar a temperatura 3,00 mol de
etanol
q = n × Cm × ΔT
q = n × Cm × (T2 - T 1)
q = 3, 00 × 111, 00 × (288 − 273)
q = 3, 00 × 111, 00 × 15, 00
q = 3, 00 × 1665, 00
q = 4995, 00 J = 4, 995 kJ
Observação:
É importante ressaltar que para o melhor entendimento da resolução da questão os
valores de temperatura foram convertidos de Celsius para Kelvins, sendo que não
precisava converter os valores, pois quando se realiza a variação de temperatura ou
seja realiza a diferença entre a temperatura final e a inicial o valor resultante é absoluto
e único mesmo estando em unidades de medidas diferentes.