Responde Aí

Enunciado

Uma amostra de 5,0 mol de C O 2 , inicialmente confinada num volume de 15   d m 3 , a 280 K, sofre uma expansão adiabática contra uma pressão externa constante de 78,5 KPa até o seu volume aumentar por um fator de 4,0. Calcule q ,   w ,   ∆ T ,   ∆ U   e   ∆ H . (A pressão final do gás não é necessariamente 78,5 KPa.)

Passo 1

Como a questão trata de uma expansão adiabática temos que q = 0 .

O trabalho será dado por:

w = - p e x ∆ V

w = - ( 78,5 × 10 3 P a ) × ( 4 × 15 - 15 ) d m 3 ( 10   d m   m - 1 ) 3

w = - 3,5 × 10 3 J

A variação da energia interna é dada pela soma do trabalho com o calor. Como já sabemos que q = 0 vamos ter que:

∆ U = q + w   = - 3,5 × 10 3 J

Passo 2

Para encontrar a variação da temperatura vamos precisar isolar esse termo a partir de uma equação do trabalho, dessa forma:

w = n ( C p m - R ) ∆ T

Isolando ∆ T teremos:

∆ T = w n ( C p m - R )

Aplicando os dados na fórmula:

∆ T = - 3,5 × 10 3 J ( 5,00   m o l   ) × ( 37,11 - 8,3145 ) J K - 1 m o l - 1

∆ T = - 24   K

Passo 3

Para encontrar a variação da entalpia usamos a seguinte fórmula:

∆ H = ∆ U + n R ∆ T

∆ H = - 3,5 × 10 3 J + ( 5,00   m o l ) × ( 8,3145   J K - 1 m o l - 1 ) × ( - 24   K )

∆ H = - 4,5 × 10 3   J

Resposta

∆ U = w   = - 3,5 × 10 3 J

∆ T = - 24   K

∆ H = - 4,5 × 10 3   J

q = 0

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