De quanto varia o potencial químico do cobre quando a pressão exercida sobre uma amostra aumenta de 100 kPa a 10 MPa ?
Passo 1
Vamos resolver um exercício sobre o potencial químico do cobre. O enunciado pede para calcular de quanto o potencial químico do cobre varia quando a pressão aplicada a uma amostra aumenta de 100 kPa para 10 MPa. Para resolver isso, vamos usar a relação entre o potencial químico e a pressão, além de aplicar conceitos básicos de termodinâmica.
Passo 2
Primeiro, precisamos entender o que é o potencial químico. O potencial químico (μ) é uma medida da energia por unidade de quantidade de uma substância e indica a tendência dessa substância em reagir ou se mover. Em termodinâmica, ele está relacionado às condições de pressão e temperatura.
Passo 3
A variação do potencial químico com a pressão pode ser calculada usando a seguinte fórmula:
Onde:
-
é a variação do potencial químico. -
é o volume molar do material. -
é a variação de pressão.
Passo 4
Para aplicar essa fórmula, precisamos do volume molar do cobre (
). O volume molar pode ser calculado a partir da densidade (
) e da massa molar (
) do cobre:
Sabemos que a massa molar do cobre é aproximadamente 63,55 g/mol e a densidade é cerca de 8,96 g/cm³. Vamos converter a densidade para m³:
Passo 5
Agora, calculamos a variação de pressão (
):
Convertendo ambas para pascais:
Passo 6
Finalmente, aplicamos os valores na fórmula da variação do potencial químico:
Resposta
A variação do potencial químico do cobre é de aproximadamente 70,09 J/mol quando a pressão aumenta de 100 kPa para 10 MPa.