Admita que a saliva transfere 200 J sobre a forma de calor por cada 5 moles
libertado pela anidrase carbônica fazendo com que a temperatura do gás sofra uma variação de
. 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
quando estas foram aquecidas de 37,0 para
. Caso não tenha resolvido a alínea anterior considere
Qual a variacão de entropia sofrida pelas 5 moles de
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.
• 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)
- Teoria rápida: quando a pressão é constante, o calor trocado Qₚ está ligado a
- Substitui os valores:
- Isolando Cₚ:
Agora achar Cᵥ (capacidade molar a volume constante)
- Pra gás ideal vale:
sendo . - Logo:
Passo 3
Calcular a variação de entropia ΔS
- Pra um aquecimento reversível de um gás ideal a pressão constante, usa-se:
- Converter temperaturas pra Kelvin:
- Substituir tudo:
Resposta
Cₚ = 16 J·mol⁻¹·K⁻¹
Cᵥ = 7,686 J·mol⁻¹·K⁻¹
ΔS ≈ 0,64 J/K
Cᵥ = 7,686 J·mol⁻¹·K⁻¹
ΔS ≈ 0,64 J/K