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.
Admitindo que a entalpia do processo anterior é igual a
determine a espontaneidade da reação. Caso não tenha determinado a alínea anterior assuma que
Admitindo que a entalpia do processo anterior é igual a
Passo 1
Beleza, aqui o que o exercício manda é: uma reação de liberação de CO₂ a pressão ambiente libera 200 J de calor quando saem 5 mol de CO₂ e isso faz o gás esquentar 2,5 °C. A gente precisa achar:
- a capacidade calorífica a pressão constante,
, e a capacidade calorífica a volume constante, ; - depois, usando que
, avaliar se a reação é espontânea (se der ruim, a gente assume ).
Conteúdo: termodinâmica clássica (calorimetria e energia livre). Vamos usar:
-
(reação a pressão constante, calor trocado é ); - para gás ideal:
, com ; - energia livre de Gibbs:
.
Passo 2
Calcular
.
Como o experimento é a pressão constante, o calor absorvido satisfaz
Como o experimento é a pressão constante, o calor absorvido
Substituindo os valores:
logo
Passo 3
Achar
. Para gás ideal temos a relação
então
Passo 4
Agora espontaneidade. Usamos
Temos
.
Não deu no enunciado original, então vamos assumir
e temperatura ambiente
.
Não deu
Como
, a reação é espontânea nas condições dadas.
Resposta
e