a) A entalpia molar de fusão do gelo a e 1 atm é fusH , e a entropia molar de fusão sob as mesmas condições é fusS . Mostre que fusG a e 1 atm , que fusG quando a temperatura é maior que 273,15 K , e que fusG quando a temperatura é menor que .

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre a entalpia e entropia de fusão do gelo e quer que a gente mostre como a variação da energia livre de Gibbs (Δ_fusG) se comporta em diferentes temperaturas. A matéria que vamos usar envolve termodinâmica, especificamente as relações entre entalpia, entropia e energia livre de Gibbs. Para resolver, vamos precisar aplicar a fórmula da energia livre de Gibbs e analisar como ela muda com a temperatura.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que é a energia livre de Gibbs. Ela é uma função termodinâmica que nos ajuda a prever se um processo vai ocorrer espontaneamente. A fórmula básica é:
Onde:
  • é a variação da energia livre de Gibbs.
  • é a variação da entalpia.
  • é a temperatura em Kelvin.
  • é a variação da entropia.

Passo 3

No contexto da fusão do gelo, é a entalpia de fusão e é a entropia de fusão. Vamos substituir esses valores na fórmula:
Sabemos que:
  • (converti para Joules para manter as unidades consistentes)

Passo 4

Agora, vamos calcular na temperatura de 273,15 K:
Esse valor é praticamente zero, o que significa que a energia livre de Gibbs da fusão do gelo é zero a 273,15 K e 1 atm, indicando equilíbrio entre gelo e água.

Passo 5

Vamos analisar agora o comportamento de quando a temperatura varia:
  • Se :
    A parte fica maior, então:
    Isso significa que a fusão do gelo passa a ser espontânea (a água é mais estável).
  • Se :
    A parte fica menor, então:
    Nesse caso, a fusão do gelo não é espontânea (o gelo é mais estável).

Resposta

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A capacidade calorífica molar do tem um valor aproximadamente constante de de a . Calcule a variação de entropia se dois moles de forem aquecidos de a a pressão constante.
Óxido de etileno pode ser produzido pela oxidação catalítica de eteno de acordo com a seguinte reação:
A carga do reator contém 100 kmol de eteno e 80 kmol de oxigênio. Calcule:
as quantidades de cada reagente e produto presentes no final da reação se a de conversão do eteno é 50%;