Para a hídrogênio gasoso, .
Calcular o quando 1 mol de hidrogênio é aquecido de até a temperatura de , a 1 atm de pressão. Calcular também a capacidade calorifica média do hidrogenio neste intervalo de temperatura.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado nos pede para calcular a variação de entalpia () quando 1 mol de hidrogênio gasoso é aquecido de até a 1 atm de pressão. Além disso, precisamos encontrar a capacidade calorífica média nesse intervalo de temperatura. Para isso, vamos utilizar a expressão da capacidade calorífica molar () fornecida:
Vamos precisar integrar essa expressão em relação à temperatura para encontrar e depois calcular a média da capacidade calorífica.
Passo 2
Primeiro, vamos converter as temperaturas de Celsius para Kelvin, já que as fórmulas termodinâmicas usam a escala Kelvin.
Passo 3
Agora, vamos calcular integrando a capacidade calorífica molar em relação à temperatura:
Substituindo a expressão de :
Vamos integrar termo a termo:
Calculando cada parte:
Primeiro termo:
Segundo termo:
Terceiro termo:
Somando os três termos:
Passo 4
Agora, vamos calcular a capacidade calorífica média (é) no intervalo de temperatura:
é
Onde .
Substituindo os valores:
é
Resposta
A variação de entalpia é de aproximadamente e a capacidade calorífica média do hidrogênio nesse intervalo de temperatura é de cerca de .