A capacidade calorífica a pressão constante do cianeto de hidrogênio (HCN) é dada pela expressão
a) Escreva uma expressão para a capacidade calorífica a volume constante para o HCN, admitindo comportamento de gás ideal.
b) Calcule
para o processo a pressão constante (
)
c) Calcule
(
) para o processo a volume constante
d) Se o processo da parte (b) fosse conduzido de forma tal que as pressões inicial e final fossem iguais a 1 atm, mas que a pressão variasse durante o aquecimento, o valor de
ainda seria aquele que você obteve admitindo pressão constante. Por quê?
b) Calcule
d) Se o processo da parte (b) fosse conduzido de forma tal que as pressões inicial e final fossem iguais a 1 atm, mas que a pressão variasse durante o aquecimento, o valor de
Passo 1
O enunciado fornece para o HCN, comportando-se como gás ideal, a capacidade calorífica a pressão constante
e pede:
– (a) expressão de via a relação para gás ideal;
– (b) de
a
;
– (c) de
a volume constante;
– (d) por que é o mesmo se a pressão variar mas os estados inicial e final forem iguais.
Vamos usar e as integrais de
e
.
– (a) expressão de
– (b)
– (c)
– (d) por que
Vamos usar
Passo 2
Para gás ideal vale
Logo, subtraindo
de
:
Passo 3
Em pressão constante de
a
:
Calculando:
Passo 4
Em volume constante de
a
:
Calculando:
Passo 5
A entalpia
é função de estado e, para gás ideal, depende apenas da temperatura. Portanto, mesmo que a pressão varie no caminho, se os estados inicial e final tiverem mesma
(e mesma
),
será o mesmo obtido em transformação a pressão constante.
Resposta
a)
.
b) .
c) .
d) Porque é função de estado e, para gás ideal, depende só de
, não do caminho.
b)
c)
d) Porque