De quanto varia o potencial químico do benzeno quando a pressão exercida sobre uma amostra aumenta de 100 kPa a 10 MPa ?

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! O enunciado pergunta sobre quanto o potencial químico do benzeno varia quando a pressão sobre uma amostra aumenta de 100 kPa para 10 MPa. Aqui, estamos lidando com termodinâmica química, especificamente com a relação entre pressão e potencial químico. Para resolver isso, vamos precisar entender como o potencial químico muda com a pressão e usar a fórmula que relaciona essas duas grandezas.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que é o potencial químico. O potencial químico é uma medida do quanto a energia de uma substância muda quando adicionamos uma quantidade pequena dela ao sistema. Em termos simples, ele nos diz quão “favorável” é a presença dessa substância no sistema.

Passo 3

Agora, para entender como o potencial químico varia com a pressão, usamos a relação:
De
Onde:
  • é a variação do potencial químico,
  • é o volume molar da substância,
  • é a variação da pressão.

Passo 4

Vamos identificar cada parte dessa fórmula para o nosso caso:
  • A pressão inicial é 100 kPa.
  • A pressão final é 10 MPa.
  • A variação da pressão .

Passo 5

Precisamos do volume molar ( 105 , cm^3/mol = 105 times 10^-6 , m^3/mol = 1,05 times 10^-4 , m^3/mol ) do benzeno. Uma tabela padrão nos dá que o volume molar do benzeno líquido é aproximadamente . Vamos converter isso para metros cúbicos por mol para facilitar os cálculos:

Passo 6

Agora, aplicamos os valores na fórmula:
De

Passo 7

Simplificando esse resultado, temos:
De

Resposta

O potencial químico do benzeno aumenta em aproximadamente quando a pressão passa de 100 kPa para 10 MPa.

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