Quando um mol de gelo derrete a 0^circ C e pressão constante de 1 atm, 1440 cal são absorvidas pelo sistema. Os volumes molares do gelo e da água são 0,0196 e 0,0180 L, respectivamente. Calcule De e De.

Passo 1

Resumo do Enunciado e Conteúdo:
Estamos lidando com um problema de termodinâmica que envolve a mudança de estado da água, especificamente o derretimento do gelo. Precisamos calcular a variação da entalpia ( De) e a variação da energia interna ( De) quando um mol de gelo absorve calor e se transforma em água líquida sob pressão constante. Para isso, vamos utilizar as fórmulas de termodinâmica relacionadas à entalpia e energia interna, além de considerar o trabalho realizado durante a mudança de volume.

Passo 2

Cálculo da Variação da Entalpia ( De):
A entalpia ( De) em condições de pressão constante é igual ao calor absorvido pelo sistema ( qp). Segundo o enunciado, são absorvidas 1440 calorias quando um mol de gelo derrete. Portanto:
De

Passo 3

Cálculo da Variação da Energia Interna ( De):
A relação entre a variação da energia interna ( De) e a variação da entalpia ( De) é dada por:
De
onde:
  • p é a pressão constante (1 atm),
  • De é a variação do volume molar.
Calculando De:
Calculando p De:
Primeiro, vamos converter p De de L·atm para calorias. Sabemos que:
1 , L atm = 24,2 , cal
Portanto:
p De
-0,0016 , L atm times 24,2 , calL atm = -0,0387 , cal

Passo 4

Finalizando o Cálculo de De:
Agora, substituímos os valores na fórmula de De:
De
Arredondando, temos:
De

Resposta

De

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