Um pistão confina
de
em um volume de
em
. Dois experimentos são feitos. (a) O gás expande-se até 2,50 L contra a pressão constante de 2,00 atm. Que processo executa mais trabalho?
Passo 1
Vamos entender o que a questão está nos pedindo. Temos um pistão que confina 0,250 mol de hélio gasoso (He) em um volume de 1,50 litros a 25°C. No experimento (a), o gás se expande até 2,50 litros contra uma pressão constante de 2,00 atm. Queremos descobrir qual processo realiza mais trabalho.
Para resolver isso, vamos precisar usar a fórmula do trabalho em processos termodinâmicos, especialmente quando a pressão é constante. Vamos passo a passo para entender tudo direitinho.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a fórmula do trabalho (W) quando a pressão é constante. O trabalho realizado por um gás que se expande ou comprime a pressão constante é dado por:
Aqui,
é a pressão constante, e
é a variação de volume. O sinal negativo indica que o trabalho é realizado pelo sistema (o gás) sobre o ambiente.
Passo 3
Agora, vamos calcular a variação de volume (
). Sabemos que o volume inicial (
) é 1,50 litros e o volume final (
) é 2,50 litros. Então:
Convertendo litros para metros cúbicos (1 L = 0,001 m³):
Passo 4
A pressão constante (
) é dada como 2,00 atm. Vamos converter essa pressão para pascais (1 atm = 101325 Pa):
Passo 5
Agora, substituímos os valores na fórmula do trabalho:
Passo 6
O sinal negativo indica que o trabalho é realizado pelo gás sobre o ambiente, ou seja, o gás está fazendo trabalho durante a expansão.
Resposta
O processo que expande o gás até 2,50 litros contra uma pressão constante de 2,00 atm realiza um trabalho de -202,65 joules.
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Para cada reação abaixo, identifique os pares de ácido e base conjugados e escreva a expressão da constante de equilíbrio, identificando se é um K_a ou K_b.
(d)
(d)
O bicarbonato de sódio sólido pode atuar como
Uma padaria consumiu
desse fermento na fabricação de bolos. Qual a massa de carbonato de sódio produzida no final desse processo?
Um pistão confina
de
em um volume de
em
. Dois experimentos são feitos. (a) O gás expande-se até 2,50 L contra a pressão constante de 2,00 atm. (b) O gás expande-se reversível e isotermicamente até o mesmo volume final. Que processo executa mais trabalho?
Para a reação
a 500 K. Uma análise mostrou que a composição é
de
de
e
de HI. (a) Calcule o quociente de reação Q. (b) A reação está em equilíbrio? Se não, a tendência é formar mais reagente ou produto?