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Enunciado

Termodinâmica - Termodinamica,Teoria Cinética e Termodinâmica Estatística, Sears e Salinger- Ed: 3º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 25

O refrigerador para uma experiencia de desmagnetização adiabática e para ser feito de 40   g de alúmen de cromo e potássio C r K S O 4 2   .   12 H 2 O , que tern as seguintes propriedades: o peso molecular e de 499,4   g m o l - 1 ; a densidade é 1,83   g   c m - 3 ; a constante de Curie por grama é 3,73   x   10 - 3 K   g - 1 , e o calor especifico da rede é 4,95   x   10 - 4 R T 3 .

a) Supondo que o sal obedeça a lei de Curie. calcule o fluxo de calor durante urna magnetização isotérmica a 0,5   K   e     10 4 O e , usando urn refrigerador de H e 3 e um magneto supercondutor;

b) Calcule as variações em E p ,   E ,   U     e     F * durante o processo da parte (a);

c) uma desmagnetização adiabaticamente para intensidade magnética aplicada zero não atinge 0   K por causa de campos magnéticos locais no material. Calcule a magnitude destes campos se o sal pode ser desmagnetizado adiabaticamente ate 0,005   K ;

d) calcule a razão de C H do sistema magnético para a capacidade térmica da rede do sal a 0,5   K .

Passo 1

Falaaaaa rapaziada tudo blz?

Nessa questão do livro de termodinâmica de Sears e Salinger O refrigerador para uma experiencia de desmagnetização adiabática e para ser feito de 40   g de alúmen de cromo e potássio C r K S O 4 2   .   12 H 2 O , que tern as seguintes propriedades: o peso molecular e de 499,4   g m o l - 1 ; a densidade é 1,83   g   c m - 3 ; a constante de Curie por grama é 3,73   x   10 - 3 K   g - 1 , e o calor especifico da rede é 4,95   x   10 - 4 R T 3 .

a) Supondo que o sal obedeça a lei de Curie. calcule o fluxo de calor durante urna magnetização isotérmica a 0,5   K   e     10 4 O e , usando urn refrigerador de H e 3 e um magneto supercondutor;

b) Calcule as variações em E p ,   E U     e     F * durante o processo da parte (a);

c) uma desmagnetização adiabaticamente para intensidade magnética aplicada zero não atinge 0   K por causa de campos magnéticos locais no material. Calcule a magnitude destes campos se o sal pode ser desmagnetizado adiabaticamente ate 0,005   K ;

d) calcule a razão de C H do sistema magnético para a capacidade térmica da rede do sal a 0,5   K .

Precisa ficar assim não meus abençoados conforme você for vendo os passos vai perceber que ela é de boa.

Passo 2

Então galera como nessa questão ele nos dá vários termos antes de determinar os itens cobrados nas opções vamos destacar o que foi dado sendo,

40   g - a l ú m e m                 d e n s i d a d e - 1,83   g   c m - 1

p e s o   m o l e c u l a r - 499,4   g m o l - 1               c o n s t a n t e   d e   c u r i e - 3,73   x   10 - 3 k g

c a l o r   e s p e c í f i c o - 4,95   x   10 - 4

Temos que na letra (a) para calcular o fluxo de calor durante a magnetização temos,

T = 4,95   x   10 - 4   x   0,5   x - 3,29   x   10 3 = - 0,814 J

Já na letra (b) para calcular as variações em E p ,   E U     e     F * , temos

F * = - a t - b H 2 2 T

Temos,

F * = - - 5852,7   x   0,5 - 2928 = - 1,65

E para,

E U = T = - 0,814

E p = 0

Para a letra ( c ) para calcular a magnitude do sistema magnético temos,

C H = ∂ E p ∂ T H = - H ∂ M ∂ T

Ficando,

C H = 4,95   x   10 - 4   x   2,02   x   10 5 = 99,9 ≈ 100

E por fim na letra (d) calcular a razão de C H temos,

C H = 3,73   x   10 - 3   x   2,12   x   10 7 = 7,90   x   10 4

Espero que eu tenha ajudado e te vejo no próximo desafio.

Até a próxima.

Resposta

a) T = - 0,814 J

b) F * = - 1,65 , E U = - 0,814 e E p = 0

c) C H = 100

d) C H = 7,90   x   10 4

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