Uma reação química ocorre num vaso de seção reta uniforme de , provido de um pistão. Em virtude da reação, o pistão se desloca 10 cm contra a pressão externa de 1,0 atm. Calcule o trabalho deito pelo sistema.

Passo 1

Então, a gente tem uma reação química que acontece num recipiente com uma área de 50,0 cm² e um pistão. Por causa da reação, o pistão se move 10 cm contra uma pressão externa de 1,0 atm. A gente vai calcular o trabalho que o sistema realizou. Para isso, vamos usar conceitos de trabalho em termodinâmica, especificamente a fórmula do trabalho de expansão ou compressão.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar a fórmula do trabalho realizado por um sistema que expande ou comprime:
Aqui, é o trabalho, é a pressão externa, e é a variação de volume.

Passo 3

Precisamos calcular a variação de volume ( ). Sabemos que a área da seção transversal ( ) é de 50,0 cm² e que o pistão se move 10 cm. O volume é área vezes altura:
Primeiro, vamos converter as unidades para o sistema internacional. Sabemos que:
²²
²²²
E:
Então:
²³

Passo 4

Agora, vamos converter a pressão externa de atm para pascal (a unidade padrão). Sabemos que:
Então:

Passo 5

Agora, vamos calcular o trabalho usando a fórmula:
Substituindo os valores:
³

Resposta

O trabalho realizado pelo sistema é aproximadamente .

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Determine a ordem global da reação pelo método integral e diferencial
t (min)
0 0,0095
2 0,0093
5 0,0089
10 0,0084
15 0,0079
20 0,0074
25 0,0071
30 0,0067
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