O ferro é aquecido de
a
. De quanto varia o seu potencial químico? Considere
todo o intervalo de temperatura.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado nos diz que o ferro está sendo aquecido de 100°C a 1000°C e nos pede para descobrir quanto varia o seu potencial químico nesse processo. Para resolver isso, vamos usar conceitos de termodinâmica, especificamente a relação entre potencial químico, entropia e temperatura. Precisaremos das fórmulas que conectam essas grandezas.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a variação do potencial químico (Δμ) em função da temperatura pode ser calculada usando a relação:
Aqui,
é a entropia molar padrão e
é a variação de temperatura.
Passo 3
Sabemos que a entropia molar padrão
é 53 J/(K·mol). A variação de temperatura
é a diferença entre a temperatura final e a inicial. É importante lembrar de converter as temperaturas de Celsius para Kelvin, mas como estamos calculando uma variação, a diferença será a mesma em ambas as escalas.
Passo 4
Vamos calcular
:
Passo 5
Agora, substituímos os valores na fórmula da variação do potencial químico:
Passo 6
Fazendo a multiplicação:
Ou seja, a variação do potencial químico é de -47.700 J/mol.
Resposta
A variação do potencial químico do ferro ao ser aquecido de 100°C a 1000°C é de -47.700 J/mol.