Uma amostra de vapor de água em 200^circ C é comprimida isotérmicamente de 0,35 L à 0,12 L, qual é a variação de energia de Gibbs molar?

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre comprimir vapor de água de 200°C isotermicamente, ou seja, a temperatura fica constante durante o processo. Queremos encontrar a variação da energia de Gibbs por mol. Pra resolver isso, vamos usar conceitos de termodinâmica, especificamente a relação da energia de Gibbs em processos isotérmicos para gases ideais.

Passo 2

Primeiro, lembrando que para um processo isotérmico de um gás ideal, a variação da energia de Gibbs ( De) pode ser calculada com a seguinte fórmula:
Aqui, é a constante dos gases (8,314 J/mol·K), é a temperatura absoluta em Kelvin, é o volume inicial e é o volume final.

Passo 3

Vamos converter a temperatura de Celsius para Kelvin, já que a equação precisa estar em Kelvin:
T = 200°C + 273 = 473 , K

Passo 4

Agora, substituímos os valores na fórmula. Primeiro, calculamos a razão dos volumes:
V1V2 = 0,35 , L0,12 , L approx 2,9167
Depois, aplicamos na equação:
De

Passo 5

Calculando o logaritmo natural:
ln(2,9167) approx 1,071
Agora, multiplicamos todos os valores:
De

Resposta

A variação da energia de Gibbs molar é aproximadamente .

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