A Termodinâmica Química

Lista 02 de Termodinâmica Química

1) Um mol de gás ideal expande-se isotermicamente, a 30°C, tendo sua pressão variando de 2,0 a 1,0 bar durante a expansão. Determine a quantidade de calor fornecida ao gás, o trabalho por ele realizado e a variação de entropia do gás, supondo: a) processo reversível e b) processo espontâneo contra pressão externa constante de 1,0 bar. R.: a) q = w = 1,74 x 103 J/mol e S = 5,76 J/K; b) q = w= 1,26 x 103 J/mol e S = 5,76 J/K

2) Cinco mols de um gás ideal expandem-se isotermicamente a 25°C, contra pressão externa constante e igual a 1,01 bar até que sua pressão torna-se igual à externa. Para manter a temperatura do gás constante lhe são fornecidos 6,53 X 103 J de calor. Determine a variação de entropia. R.: S = 31,2 J/K.

3) Um mol de gás ideal realiza um ciclo de Carnot. Considerando que a temperatura da fonte fria é de 80°C, a da fonte quente é de 500°C, a entropia absoluta do gás na expansão e na compressão adiabática é, respectivamente, 151 J/mol.K e 112 J/mol.K e a capcacidade calorífica do gás (Cp) é igual a 29,3 J/mol.K, determine: a) o calor e o trabalho envolvidos em cada etapa do ciclo e as correspondentes variações de U e de H do gás, b) o rendimento do ciclo.

4) Cem gramas de hidrogênio, a 0ºC, expandem-se adiabaticamente no vácuo, até que sua pressão se reduza a um centésimo do valor inicial. Determine as variações de U, H e S do hidrogênio nessa expansão. Admita comportamento de gás ideal.