Admita que a saliva transfere 200 J sobre a forma de calor por cada 5 moles CO2 libertado pela anidrase carbônica fazendo com que a temperatura do gás sofra uma variação de 2,5^circ C. Sabendo que a reação anterior é realizada à pressão atmosférica determine a capacidade calorifica a pressão e volume constante.
Qual a variacão de entropia sofrida pelas 5 moles de CO2 quando estas foram aquecidas de 37,0 para 39,5^circ C. Caso não tenha resolvido a alínea anterior considere CP=16 J mol^-1 K^-1

Passo 1

Beleza, então o que o enunciado tá pedindo é o seguinte:
• A saliva libera 200 J de calor quando 5 mol de CO₂ aumentam sua temperatura em 2,5 °C, tudo isso à pressão ambiente.
• Primeiro, a gente vai achar as capacidades caloríficas a pressão constante (Cₚ) e, a partir dela, a capacidade a volume constante (Cᵥ).
• Depois, vamos calcular a variação de entropia (ΔS) dessas 5 mol de CO₂ ao esquentar de 37,0 °C pra 39,5 °C.
O assunto é termodinâmica: calorimetria (Q = n·C·ΔT) e entropia em aquecimento reversível.

Passo 2

Encontrar Cₚ (capacidade molar a pressão constante)
  1. Teoria rápida: quando a pressão é constante, o calor trocado Qₚ está ligado a Qp = n,Cp,De
  2. Substitui os valores: 200 J = 5 moltimes Cptimes (2,5 K)
  3. Isolando Cₚ: Cp = 2005 times 2,5 = 20012,5 = 16 Jcdot mol^-1cdot K^-1
Agora achar Cᵥ (capacidade molar a volume constante)
  1. Pra gás ideal vale: Cp - Cv = Rsendo Cv = Cp - R = 16 - 8,314 = 7,686 Jcdot mol^-1cdot K^-1.
  2. Logo:

Passo 3

Calcular a variação de entropia ΔS
  1. Pra um aquecimento reversível de um gás ideal a pressão constante, usa-se: De
  2. Converter temperaturas pra Kelvin: T1 = 37,0 + 273,15 = 310,15 K, T2 = 39,5 + 273,15 = 312,65 K
  3. Substituir tudo: De De

Resposta

Cₚ = 16 J·mol⁻¹·K⁻¹
Cᵥ = 7,686 J·mol⁻¹·K⁻¹
ΔS ≈ 0,64 J/K

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