When a certain freon used in refrigeration was expanded adiabatically from an initial pressure of 32 atm and 0^circ C to a final pressure of 1.00 atm , the temperature fell by 22 K . Calculate the Joule-Thomson coefficient, mu, at 0^circ C, assuming it remains constant over this temperature range.

Passo 1

Beleza, vamos trocar uma ideia sobre esse exercício. A parada é da matéria de Termodinâmica, mais especificamente sobre o efeito Joule–Thomson, que diz respeito a uma expansão a entalpia constante (adiabática de estrangulamento). O que a pergunta quer é o coeficiente de Joule–Thomson
mu ;=;l(partial Tpartial Pr)H
assumindo que ele fique mais ou menos constante entre 32 atm e 1 atm e que, nessa expansão, a temperatura cai 22 K. Então, pra resolver a gente vai precisar:
  1. Calcular variação de pressão ΔP
  2. Calcular variação de temperatura ΔT
  3. Usar a aproximação ΔT = μ ΔP e isolar μ

Passo 2

Primeiro, a variação de pressão é
De

Passo 3

A variação de temperatura, já sabendo que caiu 22 K, é
De
E pela definição do coeficiente de Joule–Thomson, se ele for constante, vale
De

Passo 4

Agora é só isolar μ:
mu ;=;De

Resposta

O coeficiente de Joule–Thomson, assumido constante, é
boxedmu approx 0,71;K/atm

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