Supondo que um trabalho de é realizado por um sistema na sua vizinhança enquanto são removidos 70,000 cal de calor do sistema. Calcule o trabalho, o calor e variação de energia interna no sistema.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre trabalho e calor envolvendo um sistema e sua vizinhança. A gente precisa calcular três coisas: o trabalho realizado pelo sistema, o calor transferido e a variação da energia interna do sistema. Para resolver isso, vamos usar as leis da Termodinâmica, especialmente a Primeira Lei, que relaciona energia interna, calor e trabalho.

Passo 2

Primeiro, vamos entender os dados que temos:
  • Trabalho realizado pelo sistema na vizinhança:
  • Calor removido do sistema:
Mas atenção! As unidades de calor estão em calorias e o trabalho em joules. Para facilitar os cálculos, vamos converter as calorias para joules. Sabemos que:

Passo 3

Vamos converter os 70.000 cal para joules:
O sinal negativo indica que o calor está saindo do sistema.

Passo 4

Agora, aplicamos a Primeira Lei da Termodinâmica, que relaciona a variação da energia interna ( ), o calor ( ) e o trabalho ( ):
Substituindo os valores que temos:

Resposta

O trabalho realizado pelo sistema é de , o calor removido é de e a variação da energia interna do sistema é de .

Exercícios relacionados

Um método sugerido para a remoção de dióxido de enxofre gasoso de chaminés de usinas de energia é o seguinte: reação entre o e sulfeto de hidrogênio gasoso, gerando enxofre (S) sólido e água no estado gasoso.
a) Escreva uma equação química balanceada que represente a reação descrita.
b) Com os dados apresentados no quadro abaixo, calcule a variação de entalpia para essa reação, considerando que ela aconteça a 298,15 K. Pode-se afirmar que essa reação é espontânea? Justifique sua resposta.
Composto
- 296,83
0
a) Com os dados apresentados no quadro, calcule a entalpia de combustão do metanol, em que reagentes e produtos estão no estado gasoso.
b) Sob o ponto de vista do calor liberado por grama, qual combustível é mais eficiente, metanol ou hidrogênio gasosos?
Composto )
,
Dados para o equilíbrio foram obtidos para a reação em um solvente orgânico a . As concentrações iniciais dos reagentes e a concentração de no equilíbrio foram as seguintes:



Calcule a constante de equilíbrio K e a energia de Gibbs padrão da reação na temperatura de .
A origem termodinâmica da constante de equilíbrio está relacionada com a Energia de Gibbs de reação e depende da entropia dos reagentes e produtos, e portanto, da pressão parcial e concentração deles. A expressão abaixo correlaciona a Energia de Gibbs com o quociente de reação, Q. No equilíbrio, ; e não há variação da energia de Gibbs, portanto .
a) Calcule a Energia de Gibbs de reação para a quando a pressão parcial do e são 0,13 bar, 0,51 bar e 1,42 bar, respectivamente. e .