Question

Considere o resfriamento de 30°C para 20°C de uma sala medindo 168 metros cúbicos. O valor da capacidade calorífica molar do ar equivale a (5/R, e a pressão atmosférica é de 1 atm. Calcule qual é a massa de ar do sistema, qual a variação de energia (dU), de calor (đq) e de trabalho (đw).
A. n = 6985 mol; dU = 14,37 kJ; đq= dU; đw = 0?

B. n = 6984588 mol; dU = 14327 kJ; đq= dU; đw = 0?

C. n = 6985 mol; dU = -14327 kJ; -đq= -dU; đw = 0

D. n = 6985 mol; dU = 1452 kJ; đq= dU; đw = 0

E. n = 6985 mol; dU = 207,8 kJ; đq= dU; đw = 0

Answer 1

Resposta:

C. n = 6985 mol; dU = -14327 kJ; -đq= -dU; đw = 0

Explicação:

Para calcular a massa do sistema (6985 mol) resulta mais prático utilizar a equação PV = nRT, utilizando R = 0,08205 atm L/mol K e pressão de 1 atm. Para os cálculos de dU e đq é mais prático utilizar R=8,314 J/ mol K, uma vez que o volume da sala é dado em metros cúbicos. Isso, ao mesmo tempo, permite chegar, de forma direta, a Joule como unidade de energia nos resultados. Pelo Primeiro Princípio, em um sistema a volume constante, a variação de T é diretamente vinculada à dU e đw. Logo, se a temperatura diminuiu, dU como em đq deverão ter sinal negativo (diminuíram). Uma vez que o volume da sala não se altera (dV = 0), temos que dU = đq = 1452 kJ e đw = zero.