Determine a variação do potencial químico de uma mistura de gás perfeito em que a pressão cai de 120 kPa para 85 kPa em um sistema a 298 K . Justifique a relação entre a pressão do gás e o potencial químico. (
)
Passo 1
O enunciado pede a variação do potencial químico de uma mistura de gás ideal quando sua pressão cai de 120 kPa para 85 kPa a temperatura constante de 298 K. O conteúdo principal aqui é o potencial químico em gases ideais, dado por
e, portanto, a variação a temperatura fixa é
Passo 2
Aplicamos diretamente a fórmula da variação do potencial químico em função da pressão, mantendo
constante:
Passo 3
Substituindo
,
,
e
:
Passo 4
Como
quando
, o potencial químico diminui com a queda de pressão. Fisicamente, isso significa que, a menor pressão, menor é a “tendência” do gás a expandir-se ou a reagir, pois
está ligado à energia livre por mol disponível para trocar partículas ou realizar trabalho.