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Enunciado

Química - Atkins - Fisico-Quimica - Vol. 1- Ed: 8º - Capítulo 3.Problemas Numéricos - Ex. 10

Uma amostra gasosa de 1,00 mol de moléculas, tem a equação de estado p V m = R T 1 + B p .   O gás está, inicialmente, a 373 K e sofre uma expansão Joule-Thomson de 100 atm até 1,00 atm. Sendo C p m = 5 2 R ,   μ = 0,21   K   a t m - 1 ,   b = - 0,525 K T a t m - 1 , todos constantes no intervalo de temperatura de interesse, calcule ∆ T   e   ∆ S para o gás.

Passo 1

Oi pessoal, vamos resolver essa questão?

Inicialmente para vamos calcular a variação de temperatura por meio da expressão:

∆ T = μ ∆ p

Agora, fazemos a aplicação dos dados:

∆ T = ( 0,21   K   a t m - 1 ) ( 1   a t m - 100 a t m )

∆ T = - 21   K

Passo 2

Vamos, então, calcular o ∆ S da seguinte forma:

∆ S = C p m ln ⁡ T 2 T 1 - R ln ⁡ p 2 p 1 - R B ( p 2 - p 1 )

∆ S = 5 2 R ln ⁡ 352 373 - R ln ⁡ 1 100 - R   ( - 0,525 a t m - 1 363 ) ( - 99   a t m )

∆ S = + 35,9   J K - 1 m o l - 1

Resposta

∆ T = - 21   K

∆ S = + 35,9   J K - 1 m o l - 1

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3.3 (a) Calcule Δ S (para o gás) quando 3,00 mol de um gás perfeito monoatômico, com C p , m = 5 2 R , passam do estado a 25°C e 1,00 atm para o estado a 125°C e 5,00 atm.
3.13 (b) Calcule as variações de entropia do sistema e das suas vizinhanças e a variação total de entropia, quando uma amostra de 21 g de argônio gasoso, a 298 K e 1,50 bar, passa do volume de 1,20 dm
3.9 (b) Com as entropias das reações calculadas no Exercício 3.8b e com as entalpias das mesmas reações, calcule as energias padrões das reações a 298 K.
3.13 (a) Calcule as variações de entropia do sistema e das suas vizinhanças e a variação total de entropia, quando uma amostra de 14 g de nitrogênio gasoso, a 298 K e 1,00 bar, duplica o seu volume (a
3.17 (a) A variação da energia de Gibbs, num proceso a pressão constante, ajusta-se a expressão Δ G J = - 85,40 + 36,5 T K . Calcule o valor de Δ S no processo.