Calcule o calor envolvido no aquecimento isobárico e reversível de 1 mol de grafite desde até , sabendo que
onde, para o grafite

Passo 1

Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Precisamos calcular o calor envolvido no aquecimento isobárico (a pressão permanece constante) e reversível de 1 mol de grafite, desde até . Para isso, vamos usar a capacidade calorífica a pressão constante ( ), que é dada pela fórmula:
onde os valores de , e para o grafite são fornecidos.

Passo 2

Antes de calcular o calor, precisamos converter as temperaturas de Celsius para Kelvin, já que as fórmulas termodinâmicas usam a temperatura em Kelvin. A conversão é feita adicionando 273 à temperatura em Celsius.

Passo 3

Agora, vamos expressar a fórmula do calor em um processo isobárico. O calor ( ) em um processo a pressão constante é dado por:
Onde:
  • é o número de moles (1 mol neste caso),
  • é a capacidade calorífica a pressão constante,
  • e são as temperaturas inicial e final em Kelvin.

Passo 4

Substituímos a expressão de na integral:
Como mol, simplificamos para:

Passo 5

Agora, vamos integrar cada termo separadamente:
Portanto, a integral completa fica:

Passo 6

Agora, vamos substituir os valores de , , , e na fórmula. Os valores fornecidos são:
Substituindo:

Passo 7

Vamos calcular cada termo separadamente:

Passo 8

Agora, somamos todos os termos para encontrar o calor total:

Resposta

O calor envolvido no aquecimento isobárico e reversível de 1 mol de grafite de até é aproximadamente .

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