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:
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 (
) 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:
Passo 7
Simplificando esse resultado, temos:
Resposta
O potencial químico do benzeno aumenta em aproximadamente
quando a pressão passa de 100 kPa para 10 MPa.