Dados: boldsymbola=2,25 L^2 atm mol^-2 e boldsymbolb=0,0428 L mol^-1
12) b) Caracterize sistemas fechados e abertos

Passo 1

Beleza, então o exercício 12(b) pede pra “Caracterizar sistemas fechados e abertos”. Isso é Termodinâmica básica, né? A ideia é entendermos o que faz um sistema ser fechado ou aberto: de um lado, se ele troca matéria com o ambiente; do outro, se troca energia. Não precisamos das constantes e de van der Waals aqui, porque é só classificação de sistemas.

Passo 2

Sistema Fechado
  1. Definição: um sistema fechado não troca matéria com o ambiente, mas pode trocar energia (calor e trabalho).
  2. Teoria aplicada: usamos o conceito de “fronteira impermeável à massa”. Matematicamente, podemos dizer Deou seja, a massa total dentro do sistema permanece constante.
  3. Exemplos do dia a dia:
    • Um pote vedado, onde a tampa impede qualquer gota de entrar ou sair, mas você pode aquecer o pote no fogão (troca calor).
    • Um cilindro com pistão, fechado para gases: o gás não vaza, mas o pistão faz trabalho sobre ele ou recebe trabalho.

Passo 3

Sistema Aberto
  1. Definição: um sistema aberto troca tanto matéria quanto energia com o ambiente.
  2. Teoria aplicada: a fronteira é permeável: DeHá fluxo de massa entrando ou saindo, junto com calor e/ou trabalho.
  3. Exemplos do dia a dia:
    • Uma chaleira com água fervendo sem tampa: o vapor sai (matéria), e há troca de calor com o fogão.
    • Um motor a combustão: entra combustível e ar, sai gases de escape, troca calor com o bloco do motor.

Passo 4

Comparando rapidinho:
  • Fechado: só energia entra/saí (massa constante).
  • Aberto: energia e massa entram/saí (massa varia).

Resposta

Sistema fechado: não troca matéria ( ), mas troca energia.
Sistema aberto: troca matéria ( ) e também troca energia.

Exercícios relacionados