Considerando que 1 mol de gás ideal à é comprimido isotermalmente de 1 bar para 5 bar. Determine: a) , b) se

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão fala sobre a compressão isotérmica de 1 mol de gás ideal inicialmente a 100°C, passando de 1 bar para 5 bar. Vamos precisar entender conceitos de termodinâmica, especialmente sobre o cálculo da variação da energia livre de Gibbs ( ) em processos isotérmicos. Para isso, vamos usar a equação da energia livre de Gibbs para processos a temperatura constante.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar a fórmula para a variação da energia livre de Gibbs em uma transformação isotérmica de um gás ideal:
Onde:
  • é a constante universal dos gases ( ),
  • é a temperatura em Kelvin,
  • é a pressão inicial,
  • é a pressão final.

Passo 3

Vamos converter a temperatura de Celsius para Kelvin, já que a fórmula usa Kelvin. A relação é:
Para :

Passo 4

Agora, substituímos os valores na fórmula. Temos:
  • ,
  • ,
  • ,
  • .

Passo 5

Calculamos o logaritmo natural:
Então,

Passo 6

Multiplicando os valores:

Passo 7

Convertendo para Kelvin:

Passo 8

Substituindo os valores na fórmula:

Passo 9

Calculando:

Resposta

b) A variação da energia livre de Gibbs a é aproximadamente .

Exercícios relacionados

Considerando o processo reversivel, calcular o e para o processo descrito abaixo:

116
Calcular a sofrida pelo , quando o mesmo è aquecido de para 1000 , sob 2 condiçठ̄es: a) P cte, b) V cte.
Qual a relação entre a variação de energia interna de um gás ideal e a variação de sua temperatura em um processo isobárico?
Uma máquina de Carnot opera entre duas fontes térmicas, realizando um trabalho de 1000 J por ciclo. Se a fonte quente está a 500 K e a fonte fria a 300 K , qual a quantidade de calor absorvida da fonte quente por ciclo?