1 mol de gás ideal monoatômico (ou seja,
e
) está inicialmente a 1atm de pressão e 300K. Uma pressão constante de 5atm é aplicada adiabaticamente (i.e., sem troca de calor), comprimindo o gás irreversivelmente até que o volume diminua em 2 litros (
). O gás então se equilibra neste novo volume ainda sem troca de calor com o meio. Usando
K), calcule:
a variação de temperatura,
.
a variação de temperatura,
Passo 1
Vamos lá! A gente tem um exercício de Termodinâmica envolvendo gás ideal monoatômico. Precisamos calcular a variação de temperatura (
) quando 1 mol desse gás é comprimido adiabaticamente com uma pressão constante de 5 atm, diminuindo o volume em 2 litros. Para isso, vamos precisar usar a Lei dos Gases Ideais (
) e a Energia Interna (
). Além disso, vamos utilizar o valor de
.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que significa um processo adiabático. Processo adiabático é aquele em que não há troca de calor com o ambiente (
). Isso significa que toda a energia envolvida na mudança de estado do gás vem do trabalho realizado sobre ou pelo gás.
Passo 3
De acordo com a Primeira Lei da Termodinâmica, temos:
Como o processo é adiabático (
):
Onde:
-
é a variação da energia interna. -
é o trabalho realizado.
Passo 4
Vamos calcular o trabalho realizado (
). Como a pressão é constante (
) e o volume diminui em 2 litros (
):
O sinal negativo indica que o trabalho é realizado sobre o gás (compressão).
Passo 5
Agora, vamos relacionar a variação da energia interna com a variação de temperatura. Para um gás monoatômico:
Igualando com o trabalho:
Passo 6
Vamos isolar
:
Sabemos que
e
:
Resposta
A variação de temperatura
é aproximadamente
.
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1 mol de gás ideal monoatômico (ou seja,
e
) está inicialmente a 1atm de pressão e 300K. Uma pressão constante de 5atm é aplicada adiabaticamente (i.e., sem troca de calor), comprimindo o gás irreversivelmente até que o volume diminua em 2 litros (
). O gás então se equilibra neste novo volume ainda sem troca de calor com o meio. Usando
K), calcule:
a variação de energia, .
a variação de energia,
1 mol de gás ideal monoatômico (ou seja,
e
) está inicialmente a 1atm de pressão e 300K. Uma pressão constante de 5atm é aplicada adiabaticamente (i.e., sem troca de calor), comprimindo o gás irreversivelmente até que o volume diminua em 2 litros (
). O gás então se equilibra neste novo volume ainda sem troca de calor com o meio. Usando
K), calcule:
o trabalho realizado sobre o gás, .
o trabalho realizado sobre o gás,
A síntese de glutamina a partir de glutamato e amônia é uma reação endergônica nas condições padrão:
Uma segunda enzima, E2, cataliza duas reações sucessivamente: a fosforilação do glutamato a partir de ATP
e a interconversão entre glutamatoP e glutamina consumindo amônia e liberando fosfato inorgânico
Lembrando que a hidrólise de ATP (ATP
) é exergônica nas condições padrão, com
, calcule o
da combinação das duas reações ((2) e (3)) catalizadas pela enzima
.
A termodinâmica do processo de desenovelamento proteico é descrita pela sua variação de energia livre,
.
Explique como se pode inferir o sinal da variação de entalpia e diga se o processo de desenovelamento é endotérmico ou exotérmico em cada uma dessas três temperaturas.
Explique como se pode inferir o sinal da variação de entalpia e diga se o processo de desenovelamento é endotérmico ou exotérmico em cada uma dessas três temperaturas.