Assinale a alternativa que corresponde ao trabalho realizado quando 50 g de Fe reage com HCl (reação abaixo) em frasco fechado. Assuma gás ideal.
Use:
.
a) 0
b) -2 kJ
c) 2 kJ
d) -10 kJ
e) 20 kJ
Use:
b) -2 kJ
c) 2 kJ
d) -10 kJ
e) 20 kJ
Passo 1
Beleza, então o exercício pede: “Qual é o trabalho realizado quando 50 g de Fe reagem com HCl num frasco fechado?”
Conteúdo: Termodinâmica – trabalho de expansão (P–V work).
O que vamos precisar:
Conteúdo: Termodinâmica – trabalho de expansão (P–V work).
O que vamos precisar:
- Entender o que é trabalho de expansão:
. - Ver que, num frasco fechado e rígido, o volume não muda (
).
Passo 2
Teoria do trabalho de expansão:
Quando um gás se expande contra uma pressão externa constante , o trabalho é dado por
Quando um gás se expande contra uma pressão externa constante
onde
.
O sinal “–” vem da convenção de que, se o sistema (a reação) empurra o ambiente, é negativo.
O sinal “–” vem da convenção de que, se o sistema (a reação) empurra o ambiente,
Passo 3
Aplicando ao nosso frasco fechado:
- Ele é rígido, ou seja, o volume do sistema não varia durante a reação.
- Logo,
. - Substituindo em
, fica
Mesmo que haja produção de
, como o frasco não permite expansão, o volume interno é fixo.
Resposta
w = 0
Alternativa (a).
Alternativa (a).