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Enunciado

Química - Atkins - Fisico-Quimica - Vol. 1- Ed: 8º - Capítulo 2.Exercícios - Ex. 13a

Quando se aquecem 3,0 mol de O 2 , na pressão constante de 3,25 atm, sua temperatura se eleva de 260 K até 285 K. A capacidade calorífica molar de O 2 , a pressão constante, é 29,4   J K - 1 m o l - 1 . Calcule q ,   ∆ H     e   ∆ U .

Passo 1

Inicialmente precisamos analisar o problema para descobrir possíveis relações entre os termos que são pedidos. Se tratando de um processo com pressão constante, vamos ter que a variação de entalpia e o calor trocado terão o mesmo valor, logo:

∆ H = q p = n C p m ∆ T

E a variação da energia interna será igual a:

∆ U = ∆ H + n R ∆ T

Passo 2

Já encontramos todas as relações, agora é só jogar os dados nas fórmulas:

∆ H = q p = ( 3 , 00   m o l ) × ( 29,4   J K - 1 m o l - 1 ) × 2 85 - 2 6 0 K

∆ H = q p = 2,2 × 10 3 J

Passo 3

A variação da energia internar será:

∆ U = 2 , 2 × 10 3 J - ( 3 , 00   m o l ) × ( 8,3145   J K - 1 m o l - 1 ) × ( 285 - 260 ) K

∆ U = 1,6 × 10 3   J

Resposta

∆ H = q p = 2,2   K J

∆ U = 1,6   K J

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