Uma certa reação se realiza à pressão constante. Durante o processo, o sistema absorve das vizinhanças 125 kJ de calor, e como o sistema se expande no decorrer da reação, ele realiza um trabalho de 12 kJ sobre as vizinhanças. Calcule o valor de q, w, ∆ U e ∆ H   do sistema.

Passo 1

Vamos por partes!

Pelo enunciado, sabemos que o sistema absorve 125 k J de calor, ou seja:

q = 125 k J

Já quanto ao trabalho, como o trabalho é realizado pelo gás:

w = - 12 k J

Para calcular ∆ U , portanto, vamos usar a primeira lei da termodinâmica:

∆ U = q + w

∆ U = 113 k J

Passo 2

Para calcular ∆ H ,   podemos fazer da maneira mais simples e perceber que, como a reação é realizada a pressão constante:

∆ H = q

E, portanto,

∆ H = 125 k J

Mas, se você quiser olhar a fórmula pra ententer porque ∆ H = q …

Por definição,

∆ H = ∆ U + P ∆ V

A gente já sabe que:

∆ U = q + w

E

w e x p a n s ã o = - P ∆ V

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∆ H = q + w + P ∆ V

∆ H = q - P ∆ V + P ∆ V

∆ H = q

Resposta

q = 125 k J

w = - 12 k J

∆ U = 113 k J

∆ H = 125 k J

Exercícios Resolvidos de Entalpia: Fenômenos físicos

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