Responde Aí

Enunciado

A capacidade calorífica molar, a pressão constante, de um gás perfeito varia com a temperatura de acordo com a expressão C p j J K - 1 = 20,17 + 0,4001 T K .   Calcule q ,     w ,   ∆ U   e   ∆ H , quando a temperatura é elevada de 0°C a 100°C (a) a pressão constante e (b) a volume constante.

Passo 1

Para resolver a primeira parte da questão precisamos resolver a seguinte integral:

q = ∫ 273 K 373 K 20,17 + 0,4001 T / K d T   J   K - 1

q = 14,9   K J

Lembrando que, como a pressão é constante q = ∆ H

Passo 2

Para calcular o trabalho, jogamos os dados na fórmula:

w = - n R ∆ T = ( 1   m o l ) ( 8,3145   J K - 1 m o l - 1 ) ( 100 K )

w = - 831   J

A variação da energia interna é calculada como a soma de w   e   q

∆ U = 14,9 - 0,831 = 14,1   K   J

Passo 3

Agora, na segunda parte da questão, precisamos fazer os cálculos com o volume constante.

Lembre-se de que a energia e a entalpia de um gás perfeito dependem somente da temperatura, logo ∆ H = 14,9   K J e ∆ U = q = 14,1   K J .

Como o volume é constante w = 0

Resposta

(a) w = - 831   J , ∆ U = 14,1   K   J , q = ∆ H = 14,9   K J

(b) ∆ H = 14,9   K J , ∆ U = q = 14,1   K J , w = 0

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