Segunda avaliação de Fisico-Quimica 04/12/2024
Nome: Klarisse Radrigues Cornes
  1. (a) Explique qual capacidade calorifica é maior, a medida com pressão constante ou volume constante.

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão pede para explicar qual capacidade calorífica é maior: a medida em pressão constante ou em volume constante. A matéria aqui envolve termodinâmica, especificamente os conceitos de capacidade calorífica a pressão constante ( Cp) e a volume constante ( Cv). Para resolver, vamos precisar entender o que são essas capacidades caloríficas e como elas se relacionam.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é capacidade calorífica. Ela indica a quantidade de calor necessária para aumentar a temperatura de uma substância em 1 grau Celsius (ou Kelvin). Existem dois tipos principais: a capacidade calorífica a volume constante ( Cv) e a capacidade calorífica a pressão constante ( Cp).

Passo 3

Quando medimos a capacidade calorífica a volume constante ( Cv), estamos mantendo o volume da substância constante durante o aquecimento. Nesse caso, todo o calor fornecido é usado para aumentar a temperatura da substância, já que não há trabalho realizado pelo sistema (não há expansão).

Passo 4

Por outro lado, quando medimos a capacidade calorífica a pressão constante ( Cp), a pressão é mantida constante durante o aquecimento. Aqui, além de aumentar a temperatura, a substância pode expandir, realizando trabalho contra a pressão externa. Isso significa que mais calor é necessário para não apenas aumentar a temperatura, mas também para permitir essa expansão.

Passo 5

Essa diferença faz com que a capacidade calorífica a pressão constante ( Cp) seja sempre maior que a capacidade calorífica a volume constante ( Cv). Para gases ideais, essa relação é expressa pela equação:
Cp = Cv + R
onde R é a constante universal dos gases. Isso mostra que Cp inclui todo o calor usado para aumentar a temperatura mais o calor necessário para realizar trabalho de expansão.

Resposta

A capacidade calorífica medida em pressão constante ( Cp) é maior do que a medida em volume constante ( Cv).

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