Qual a mínima quantidade de trabalho a ser fornecido a um refrigerador para
(a) liquefazer um mol de He a , partindo do gás He a ? A entalpia de vaporização a e 1 atm é igual a .

Passo 1

Então, vamos entender o que está sendo pedido aqui. A questão quer saber qual é a mínima quantidade de trabalho que deve ser fornecida a um refrigerador para liquefazer um mol de hélio (He) a 4,2 K, começando do gás He na mesma temperatura. Para resolver isso, vamos utilizar conceitos de termodinâmica, especificamente relacionados à entalpia de vaporização e ao trabalho mínimo em processos reversíveis.

Passo 2

Primeiro, precisamos entender a entalpia de vaporização. A entalpia de vaporização ( ) é a quantidade de energia necessária para transformar um mol do líquido em gás à temperatura e pressão constantes. No nosso caso, .

Passo 3

Para calcular o trabalho mínimo necessário, vamos usar a relação entre a entalpia de vaporização, a temperatura e a mudança de entropia. A mudança de entropia ( ) durante a vaporização pode ser calculada por:
Onde é a temperatura absoluta em Kelvin.

Passo 4

Vamos calcular a mudança de entropia:

Passo 5

Agora, para encontrar o trabalho mínimo ( ) necessário, usamos a fórmula:
Substituindo os valores que temos:

Passo 6

Calculando a segunda parte da equação:

Passo 7

Substituindo de volta na equação do trabalho mínimo:

Resposta

A mínima quantidade de trabalho a ser fornecida ao refrigerador é 0 J/mol.

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Considere a reação .
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substância
3,28
15,70
8,41
10,51
Qual é o número de algarismos significativos em cada uma das seguintes medidas de grandeza?
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0,00296 s