Indique se os seguintes processos podem ou não ser rotulados como espontâneos nas seguintes condições.
Um processo isobárico isentrópico em que
é negativo.
Um processo isobárico isentrópico em que
Passo 1
Beleza, vamos lá! Você me pediu para analisar se certos processos podem ser considerados espontâneos sob condições específicas. No caso, estamos falando de um processo isobárico (a pressão é constante) e isentrópico (a entropia é constante) onde a variação da entalpia (
) é negativa. Para resolver isso, vamos precisar entender um pouco sobre termodinâmica, especialmente sobre como a entalpia, a entropia e a espontaneidade dos processos estão relacionadas.
Passo 2
Primeiro, vamos relembrar o que cada termo significa:
- Isobárico: Processo que ocorre à pressão constante.
- Isentrópico: Processo que ocorre com entropia constante (
). -
negativo: A entalpia final é menor que a inicial, indicando liberação de energia.
Agora, para determinar se um processo é espontâneo, geralmente usamos a energia livre de Gibbs (
), que é dada por:
Um processo é espontâneo se
for negativo.
Passo 3
No nosso caso, o processo é isentrópico, ou seja,
. Substituindo na fórmula da energia livre de Gibbs:
Então,
Como foi dado que
é negativo, isso significa que
também será negativo.
Passo 4
Com
negativo, de acordo com a definição, o processo é espontâneo. Isso significa que, sob estas condições (processo isobárico isentrópico com
negativo), o processo ocorrerá de forma espontânea.
Resposta
Sim, o processo isobárico isentrópico com
negativo é espontâneo.