Calcule as seguintes questões:
Calcule as variações que ocorrem na energia interna e na entalpia quando o ar é levado de um estado inicial a 5^circ C e 10 bar no qual seu volume molar é de 2,312 times 10^-3 para um estado final a 60^circ C e 1 bar. Admita também que a razão PV/T é constante para o gás durante o processo e os mesmos Cp e Cv utilizados no exercício anterior.

Passo 1

Resumindo o enunciado: o ar é levado de um estado inicial com
T1=5^circC,;P1=10;bar,;bar v1=2,312times10^-3;m^3/mol
para um estado final com
T2=60^circC,;P2=1;bar
Como foi dado que tfracP,VT permanece constante, tratamos o ar como gás ideal com calores específicos constantes. Adotamos para 1 mol de ar
CV=tfrac52R, CP=tfrac72R, R=8,314;J/(molcdot K)

Passo 2

Convertendo as temperaturas para kelvin e determinando De<a T:
T1=5+273,15=278,15;K, T2=60+273,15=333,15;K,
De<a T=T2-T1=333,15-278,15=55;K

Passo 3

Cálculo da variação de energia interna De<a U, sabendo que De<a U = n,CV,De<a T e n=1;mol:
CV=tfrac52R=tfrac52times8,314=20,785;J/(molcdot K),
De<a U=1cdot20,785cdot55=1,143,2;J/mol

Passo 4

Cálculo da variação de entalpia De<a H, sabendo que De<a H = n,CP,De<a T:
CP=tfrac72R=tfrac72times8,314=29,099;J/(molcdot K),
De<a H=1cdot29,099cdot55=1,600,5;J/mol

Resposta

De<a Uapprox1,143;kJ/mol, De<a Happrox1,600;kJ/mol

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