Considere o metabolismo da glicose para água e dióxido de carbono a 25^circ C:
C6 H12 O6(s)+6 O2(g) 6 CO2(g)+6 H2 O(l)
As mudanças seguintes são para a combustão de 1 mol de glicose a partir de dados calorimétricos, De e De. Quanta variação de energia pode ser extraída como trabalho? o que isso significa?

Passo 1

Beleza, então a gente tem a reação de combustão da glicose a 25°C, com as variações de energia interna (ΔU) e entropia (ΔS) fornecidas. Vamos usar a Termodinâmica, mais especificamente a Energia Livre de Gibbs, pra descobrir quanta energia a gente pode extrair como trabalho dessa reação.

Passo 2

Primeiro, vamos relembrar a fórmula da Energia Livre de Gibbs (ΔG), que nos mostra a quantidade máxima de energia disponível pra realizar trabalho sem levar em conta mudanças de volume (trabalho não-PV):
De
Onde:
  • ΔG é a variação da Energia Livre de Gibbs
  • ΔU é a variação da energia interna
  • T é a temperatura absoluta (em Kelvin)
  • ΔS é a variação da entropia

Passo 3

Agora, vamos pegar os valores que a gente tem:
  • ΔU = -2801,3 kJ/mol
  • ΔS = 260,7 J/(K·mol)
Mas olha só, as unidades de ΔS estão em J, e ΔU está em kJ. Pra deixar tudo certinho, vamos converter ΔS pra kJ:
De

Passo 4

A temperatura tá em 25°C, mas a fórmula pede em Kelvin. A gente converte assim:
T = 25 + 273,15 = 298,15 K

Passo 5

Agora, substituímos tudo na fórmula da Energia Livre de Gibbs:
De

Passo 6

O resultado deu ΔG = -2879 kJ/mol. Esse valor negativo indica que a reação libera energia, ou seja, é exotérmica. A quantidade de energia que dá pra extrair como trabalho é justamente esse valor de -2879 kJ/mol.

Resposta

A variação de energia que pode ser extraída como trabalho é de aproximadamente -2879 kJ/mol. Isso significa que, na combustão de 1 mol de glicose, até 2879 kJ de energia podem ser aproveitados para realizar trabalho útil.

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