Em uma certa reação, em pressão constante,
kJ, e 22 kJ de trabalho de expansão foi realizado pelo sistema. Qual é o valor de
no processo.
Passo 1
Beleza, o enunciado diz que numa reação a pressão constante temos ΔH = –15 kJ e o sistema realiza 22 kJ de trabalho de expansão. A tarefa é descobrir ΔE, isto é, a variação da energia interna.
Conteúdo: Termodinâmica (entropia, entalpia, 1ª lei da termodinâmica).
O que vamos usar:
Conteúdo: Termodinâmica (entropia, entalpia, 1ª lei da termodinâmica).
O que vamos usar:
- A definição de entalpia: H = E + PV → ΔH = ΔE + Δ(PV)
- A 1ª lei: ΔE = q + w
- Convenção de sinais: trabalho de expansão pelo sistema é w < 0.
Passo 2
Primeiro, liga a 1ª lei:
Em pressão constante, o calor trocado q_p é justamente ΔH. Então:
E o trabalho de expansão pelo sistema vale
Mas o enunciado já nos dá o valor do trabalho feito pelo sistema: 22 kJ. Logo, por convenção de sinais, w = –22 kJ (expansão sai energia do sistema).
Passo 3
Agora junta tudo:
Substituindo os valores: