Problema 4: Um gás ideal é expandido de forma reversível e isotérmica (
) de uma pressão de 1 bar até a pressão de 0,1 bar. Qual é a variação na energia livre de Gibbs molar?
Passo 1
O enunciado nos dá um processo isotérmico a
(
K) de um gás ideal, expandido reversivelmente de
bar até
bar. Queremos a variação molar da energia livre de Gibbs, que envolve a dependência de
com a pressão para um gás ideal.
Passo 2
Para um gás ideal à temperatura constante, a energia livre de Gibbs molar satisfaz
onde
é a constante dos gases ideais,
a temperatura absoluta, e
as pressões inicial e final.
Passo 3
Substituindo os valores numéricos:
Logo
Passo 4
Calculando o logaritmo e o produto:
, logo
Convertendo para kJ/mol, obtemos
kJ/mol.