Seja um sistema de um mol de gás de argônio à pressão atmosférica e temperatura ambiente. Compute: energia total, entropia, entalpia, energia livre de Helmholtz e a energia livre de Gibbs.
Passo 1
O enunciado pede para um mol (
) de gás de argônio tratado como gás ideal monatomic à pressão
e temperatura
calcular:
– energia interna ,
– entalpia ,
– entropia ,
– energia livre de Helmholtz ,
– energia livre de Gibbs .
O conteúdo usado será a termodinâmica de gases ideais:
– energia interna
– entalpia
– entropia
– energia livre de Helmholtz
– energia livre de Gibbs
O conteúdo usado será a termodinâmica de gases ideais:
e a equação de Sackur–Tetrode para
.
Passo 2
Para gás monatomic
, logo
e, como
,
Substituindo
,
e
:
Passo 3
A entropia de um gás ideal monatomic é dada por Sackur–Tetrode:
Aqui
é a massa de uma partícula de argônio (
),
,
.
Passo 4
Calcula-se
de modo que
Passo 5
Logo a entropia é
Passo 6
Com
e
em mãos, a energia livre de Helmholtz é
e a energia livre de Gibbs