Em uma certa reação endotérmica, em pressão constante, 30 kJ de energia entram no sistema na forma de calor. Os produtos ocuparam menos volume do que os reagentes e 40 kJ de energia entraram no sistema na forma de trabalho executado pela atmosfera exterior sobre ele. Quais são os valores de (a) De<a H e (b) De<a U desse processo?

Passo 1

O enunciado descreve uma reação endotérmica a pressão constante em que entram no sistema 30,kJ de calor (pela atmosfera para o sistema) e ainda 40,kJ de trabalho são realizados sobre o sistema (a pressão externa comprime-o, entrando energia). Vamos usar dois conceitos da termodinâmica:
– A entalpia molar De<a H a pressão constante é igual ao calor trocado, isto é, De<a H = qp.
– A variação da energia interna De<a U é dada pela primeira lei da termodinâmica:
De<a U = q + w,
onde q é o calor trocado (positivo se entra no sistema) e w o trabalho (positivo se realizado sobre o sistema).

Passo 2

Como a pressão é constante, diretamente
De<a H = qp = +30,kJ

Passo 3

Pela primeira lei, somando calor e trabalho (ambos positivos no sentido entrada de energia):
De<a U = q + w = +30,kJ + 40,kJ = +70,kJ

Resposta

(a) De<a H = +30,kJ
(b) De<a U = +70,kJ

Exercícios relacionados