6a Questão: De quanto varia o potencial químico do cobre
quando a pressão exercida sobre uma amostra aumenta de 100 kPa a10 MPa? Considere: 63,54 g/mol ; 8,92
.
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão sobre como o potencial químico do cobre (Cu) muda quando a pressão sobre uma amostra aumenta de 100 kPa para 10 MPa. A matéria que estamos lidando aqui é Termodinâmica, especificamente sobre como variáveis como pressão influenciam o potencial químico. Para resolver isso, vamos precisar entender a relação entre a variação do potencial químico e a pressão, além de usar as informações fornecidas sobre a massa molar e a densidade do cobre.
Passo 2
Primeiro, vamos entender a fórmula que nos foi dada:
Aqui,
representa a variação do potencial químico,
é a variação de pressão,
é o volume molar,
é a massa molar e
é a densidade.
Passo 3
Vamos calcular o volume molar
usando a fórmula
.
Dado que:
- Massa molar,
- Densidade,
Primeiro, precisamos garantir que as unidades estejam compatíveis. Vamos converter a densidade para kg/m³ para facilitar os cálculos:
Agora, calculamos o volume molar:
Passo 4
Agora que temos o volume molar, podemos calcular a variação do potencial químico usando a fórmula:
Onde
é a variação de pressão. Vamos calcular
:
Convertendo ambos para Pascals (unitá padrão de pressão):
Passo 5
Agora, aplicando os valores na fórmula da variação do potencial químico:
Lembrando que
(Joules), então:
Resposta
A variação do potencial químico do cobre é de aproximadamente 70,5 J/mol quando a pressão aumenta de 100 kPa para 10 MPa.