Calcule a
de 5 mols de gás ideal comprimido de 1atm para 6 atm à
.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão pede para calcular a variação da energia livre de Helmholtz (ΔA) para 5 mols de um gás ideal que é comprimido de 1 atm para 6 atm a uma temperatura de 27°C. Para isso, vamos precisar dos conceitos de termodinâmica relacionados à energia livre de Helmholtz e usar a fórmula apropriada para gases ideais.
Passo 2
Primeiro, precisamos lembrar qual é a fórmula para calcular a variação da energia livre de Helmholtz (ΔA) para um gás ideal a temperatura constante. A fórmula é:
Onde:
-
é o número de mols, -
é a constante dos gases ideais, -
é a temperatura absoluta em Kelvin, -
e são as pressões inicial e final, respectivamente, -
é o logaritmo natural.
Passo 3
Vamos converter a temperatura de Celsius para Kelvin, já que a fórmula usa a temperatura absoluta. Sabemos que:
Então:
Passo 4
Agora, vamos identificar e colocar na fórmula os valores que temos:
- Número de mols,
mol, - Constante dos gases ideais,
, - Temperatura,
, - Pressão inicial,
, - Pressão final,
.
Passo 5
Substituindo esses valores na fórmula:
Passo 6
Vamos calcular o logaritmo natural:
Passo 7
Agora, multiplicamos todos os valores:
Resposta
A variação da energia livre de Helmholtz, ΔA, é aproximadamente -22.359 J.
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Determine
e
de 1 mol de gás que se expande isotermicamente para 1 bar, partindo de condiçőes iniciais de 300 K e 15 bar.
Sabendo que a reaçăo:
. apresenta uma
. Calcule o valor de
para a seguinte reaçăo:
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