Indique se os seguintes processos podem ou não ser rotulados como espontâneos nas seguintes condições.
Um processo isobárico em que De é negativo e De é 0 .

Passo 1

Beleza, vamos lá! O problema nos pede para dizer se um processo é espontâneo ou não, dado que ele acontece a pressão constante (isobárico), com a variação de energia interna (\Delta U) sendo negativa e a variação de entropia (\Delta S) sendo zero. A gente vai precisar usar conceitos de Termodinâmica, especialmente sobre energia livre de Gibbs, que nos ajuda a determinar se um processo é espontâneo.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que significa um processo ser espontâneo. Em Termodinâmica, um processo espontâneo é aquele que ocorre por si só, sem precisar de energia externa. Para determinar isso, usamos a Energia Livre de Gibbs ($ \Delta G $).

Passo 3

A fórmula da Energia Livre de Gibbs é:
De
Onde:
  • $ \Delta H $ é a variação da entalpia.
  • $ T $ é a temperatura absoluta (em Kelvin).
  • $ \Delta S $ é a variação da entropia.

Passo 4

Sabemos que:
  • O processo é isobárico, ou seja, à pressão constante.
  • $ \Delta U $ (variação de energia interna) é negativa.
  • $ \Delta S $ é zero.
Sabemos também que, à pressão constante, a variação de entalpia ($ \Delta H Deáçã \Delta U $) pela equação:
De
Onde $ P $ é a pressão e $ \Delta V $ é a variação de volume.

Passo 5

Como $ \Delta S = 0 $, a equação da Energia Livre de Gibbs fica:
De
Então, para saber se o processo é espontâneo, precisamos ver se $ \Delta H $ é negativo.

Passo 6

Sabemos que $ \Delta U $ é negativo, mas precisamos considerar $ P\Delta V $. Sem informações sobre $ \Delta V $, não podemos determinar exatamente $ \Delta H $. No entanto, se assumirmos que $ P\Delta V $ não compensa $ \Delta U $ (ou seja, $ \Delta U + P\Delta V $ continua negativo), então $ \Delta H $ seria negativo.

Passo 7

Se $ \Delta H $ for negativo, então $ \Delta G = \Delta H $ também será negativo. Quando $ \Delta G $ é negativo, o processo é espontâneo.

Resposta

Sim, o processo pode ser considerado espontâneo sob as condições dadas.

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