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:
De
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 ( Vm = Mrho ). O volume molar pode ser calculado a partir da densidade ( 8,96 , g/cm^3 = 8960 , kg/m^3 ) e da massa molar ( Vm = 0,06355 , kg/mol8960 , kg/m^3 = 7,09 times 10^-6 , m^3/mol ) 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 ( De):
10 , MPa = 10 times 10^6 , Pa
Convertendo ambas para pascais:
100 , kPa = 100 times 10^3 , Pa
De

Passo 6

Finalmente, aplicamos os valores na fórmula da variação do potencial químico:
De
De

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.

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