Enunciado

Uma amostra de 1,0 mol de C a C O 3 ( s ) é aquecida até 800 °C, quando então se decompõe. O aquecimento é feito num vaso cilíndrico provido de um pistão que, inicialmente, repousa sobre o sólido. Calcule o trabalho feito durante a decomposição completa do sólido a 1,0 atm. Que trabalho seria feito se o vaso em lugar de ter o pistão, fosse aberto para a atmosfera?

Passo 1

Na primeira etapa da questão precisamos calcular o trabalho feito durante a decomposição completa. Para isso, nós temos a fórmula:

w = - p e x ∆ V

Temos que levar em consideração para a variação do volume, que o volume final é consideravelmente maior que o volume inicial, então podemos notar que:

∆ V = V f

Passo 2

Para calcular o volume temos a fórmula:

V f = n R T p e x ,

Assim, a fórmula do trabalho ficará como:

w =   - n R T

Passo 3

Agora vamos aplicar os dados na fórmula:

w = - ( 1   m o l ) ( 8,314   J   K - 1 m o l - 1 ) ( 800 + 273 ) K

w = - 8,9   K J

Passo 4

Na segunda etapa da questão precisamos calcular o trabalho sem o pistão. Bom, se não houver o pistão sobre o sólido então ele pode se decompor livremente então não vai ocorrer trabalho. Logo, nessa situação w = 0 .

Resposta

w = - 8,9   K J

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