A LISTA DE EXERCÍCIOS TERMODINÂMICA QUÍMICA

LISTA DE EXERCÍCIOS TERMODINÂMICA QUÍMICA

1. Calcular a diferença entre ΔH e ΔU quando 1,0 mol de estanho cinzento (densidade = 5,75 g.cm-3) se transforma em estanho branco (densidade = 7,31 g.cm-3) sob a pressão de 10,0 bar a uma temperatura de 298 K. Dados: Mestanho = 119 g.mol-1. Resposta: - 4,42 J.

1. A entalpia molar da vaporização do benzeno, no ponto de ebulição (353,25 K), é 30,8 KJ mol-1. Qual a variação da energia interna molar da vaporização? Dados: R = 8,314 J. K-1. mol-1. Resposta: 27,9 kJ.mol-1.

1. Qual a variação de entalpia molar no N2 aquecido de 25°C até 100°C, sabendo-se que:

Cp (N2 em J.K-1 mol-1) = 28,59 + 3,77.T - 5 x 10-6 T2.        Resposta: 97 kJ.mol-1.

1. Em temperaturas muito baixas, a capacidade calorífica para um sólido puro é proporcional a T3 e pode-se escrever Cp = aT3 onde a é a constante de proporcionalidade. Qual a variação de entalpia de um sólido puro quando aquecido de 0 K até a temperatura T (T vizinho a 0 K)? Resposta: ΔH = a T4/4.

1. Calcular a temperatura final, o trabalho realizado e a variação de energia interna na expansão adiabática (Q = 0) reversível de amônia, de 0,5 L até 2,00L, sendo 25°C a temperatura inicial e Pexterna = 1 atm. Cv = 26,85 J.K-1 mol-1. Resposta: T = 194,2 K; W = ΔU = -151,95 J.

1. Uma amostra de ar expande-se 1 mol, a 0°C , de 22,4 L até 44,8 L:

(a) reversivelmente;

(b) contra urna pressão externa igual a pressão final do gás e;

(c) livremente contra uma pressão nula.

Em cada caso calcule: ΔU, ΔH, Q e W. Considere comportamento ideal.

Resposta: (a): ΔU = ΔH = O; Q = -W = 1573,25 J; (b) ΔU = ΔH = O ; Q = -W = 1135,48 J; (c) ΔU = ΔH = Q = W = O.

1. Numa compressão isotérmica reversível de 1,77 mol um gás ideal a 273 K o volume do gás se reduz a 1/3 do seu volume inicial. Calcular: ΔU, ΔH, Q e W no processo. Resposta: ΔU = ΔH = O; Q = -W = - 4,41 kJ.

1. Uma fita de magnésio metálico de 15,00 g é lançada a um béquer contendo ácido clorídrico diluído. Calcule o trabalho realizado devido à reação química ocorrida. A pressão à atmosférica e a temperatura é 25°C. Considere comportamento ideal. Resposta: 1528 J.

1. Um mol de um gás ideal monoatômico, 27°C e 1 MPa é expandido adiabática e reversivelmente até que a pressão seja 10 vezes menor que a pressão inicial. Calcule a temperatura final, Q, W, ΔU e ΔH para o processo. Resposta: T = 119,4 K; Q = O; W = -ΔU = 2254,13 J; ΔH = -3756,9 J.

1. Um mol de um gás ideal monoatômico a 27°C e 1 MPa é expandido adiabática e irreversivelmente contra uma pressão constante de 100 kPa que é igual a pressão final. Calcule a temperatura final, Q, W, ΔU e ΔH para o processo. Compare e comente os resultados deste exercício com o exercício anterior. Resposta: Tf = 192,0 K; Q = O; W = - ΔU = 1346,9 J; ΔH = -2444,8 J.

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