Quando se aquece 3,0 mols de O2, na pressão constante de 3,25 atm, sua temperatura se eleva de 260 K até 285 K . A capacidade calorifica molar do O2, a pressão constante, é 29,4 JK^-1 mol^-1. Calcule q, De e De e De

Passo 1

Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos 3,0 mols de O2 sendo aquecidos a uma pressão constante de 3,25 atm. A temperatura aumenta de 260 K para 285 K. A capacidade calorífica molar a pressão constante ( Cp) é 29,4 J,K^-1,mol^-1. Precisamos calcular o calor trocado ( q), a variação da entalpia ( De) e a variação da energia interna ( De). Para isso, vamos usar as fórmulas da termodinâmica que envolvem capacidade calorífica, variação de temperatura e relações entre De e De.

Passo 2

Vamos calcular o calor trocado ( q) usando a fórmula:
q = n cdot Cp cdot De
Onde:
  • n é a quantidade de mols,
  • Cp é a capacidade calorífica molar a pressão constante,
  • De é a variação de temperatura.
Primeiro, calculamos De:
De

Passo 3

Agora, substituímos os valores na fórmula do calor:
q = 3,0,mol times 29,4,J,K^-1,mol^-1 times 25,K
q = 3,0 times 29,4 times 25 = 2205,J
Convertendo para quilojoules:
q = 2,205,kJ approx 2,2,kJ

Passo 4

A variação da entalpia ( De) a pressão constante é igual ao calor trocado:
De

Passo 5

Agora, para encontrar a variação da energia interna ( De), usamos a relação:
De
Como a pressão é constante, De. Podemos calcular De usando a equação dos gases ideais:
P V = n R T
Então:
De
Sabendo que R = 0,0821,L,atm,K^-1,mol^-1, substituímos:
De
Convertendo para metros cúbicos:
1,89,L = 0,00189,m^3
Agora, calculamos De:
De
Finalmente:
De

Resposta

Portanto, os valores calculados são:
q = 2,2,kJ, De

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