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Enunciado

Química - Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente - 5ª Edição - Peter Atkins, Loretta Jones e Leroy Laverman- Ed: 5º - Capítulo 7.1 - Ex. 32

Duas amostras, uma de 1 mol de N 2 e a outra de 1 mol de C H 4 , estão em balões idênticos mas separados, cuja temperatura é igual a 500. K. Cada uma delas ganha 1200.J de calor em volume constante. Será que a temperatura final das duas amostras é a mesma? Se não, qual delas chega à temperatura mais alta? Justifique seu raciocínio.

Passo 1

Dados:

C N 2 = 29,124   J ⋅ m o l - 1 K - 1 C C H 4 = 35,69     J ⋅ m o l - 1 K - 1 q = 1200   J T i n i c i a l = 500   K n = 1   m o l

Passo 2

Para o N 2

Para achar a temperatura final, utilizamos a expressão:

q = n ⋅ C N 2 T f i n a l - T i n i c i a l 1200 = 1 × 29,124 × T f i n a l - 500 T f i n a l - 500 = 1200 1 × 29,124 = 41,20 T f i n a l = 500 + 41,20 T f i n a l = 541,2   K

Passo 3

Para o C H 4

Para achar a temperatura final, utilizamos a expressão:

q = n ⋅ C C H 4 T f i n a l - T i n i c i a l 1200 = 1 × 35,69 × T f i n a l - 500 T f i n a l - 500 = 1200 1 × 35 , 69 = 33,62 T f i n a l = 500 + 33,62 T f i n a l = 5 33,62   K

Passo 4

A temperatura final do gás N 2 = 541,2   K enquanto a do gás C H 4 é 533,62   K . As temperaturas são diferentes e o gás N 2 chega à temperatura mais alta.

Resposta

A   t e m p e r a t u r a   n ã o   é   a   m e s m a .   N 2   t e m   m a i o r   t e m p e r a t u r a

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