When a certain freon used in refrigeration was expanded adiabatically from an initial pressure of 32 atm and
to a final pressure of 1.00 atm , the temperature fell by 22 K . Calculate the Joule-Thomson coefficient,
, at
, 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
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:
- Calcular variação de pressão ΔP
- Calcular variação de temperatura ΔT
- Usar a aproximação ΔT = μ ΔP e isolar μ
Passo 2
Primeiro, a variação de pressão é
Passo 3
A variação de temperatura, já sabendo que caiu 22 K, é
E pela definição do coeficiente de Joule–Thomson, se ele for constante, vale
Passo 4
Agora é só isolar μ:
Resposta
O coeficiente de Joule–Thomson, assumido constante, é