4 mols de nitrogênio gasoso à 200^circ C estão no interior de um dispositivo êmbolo/cilindro. Quanto de calor deve ser extraído do sistema, para resfriá-lo à pressão constante, até 40^circ C, se a capacidade calorífica do êmbolo/cilindro for desprezível? Dado Cp N2=29,1 J / mol ^circ C.

Passo 1

Beleza! O enunciado diz que temos 4 mol de N₂ a 200 °C e a gente vai resfriar até 40 °C, tudo a pressão constante. O que cai na nossa mão é a capacidade calorífica molar a pressão constante, Q = n,Cp,De. O conteúdo é Termodinâmica (processo isobárico) e a conta principal é usar a fórmula de calor em pressão constante:

Passo 2

Primeiro a gente determina a variação de temperatura:
De
O sinal negativo já mostra que o calor sai do sistema (a gente extrai calor).

Passo 3

Agora aplica a fórmula:
Q = n,Cp,De
Calculando:
29,1 times 160 = 4656;J/mol, 4times 4656 = 18624;J
Como é negativo, .

Resposta

Para resfriar o gás de 200 °C a 40 °C a pressão constante, é preciso extrair
boxedQ = 1,86times10^4;J
(do sistema), ou seja, de calor.

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