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Termodinamica - 2018.2 - Prova 3 1
Termodinamica - Prova 3Prof. Marco Polo
10 de dezembro de 2018Inıcio: 14:00 - duracao: 3:00 horas
So serao consideradas as respostas que forem devidamente justificadas.Considere que 1 atm = 105 N/m2 e R = 8, 314 J/(mol.K).
Questao 01: Transformacoes termodinamicas
Calcule a variacao de entropia quando 0,2 mol de um gas ideal monoatomico na temperaturainicial de 300 K se expande de 10 L para 30 L
(a) (1,5) isotermicamente,
(b) (1,5) sob pressao constante.
(c) (1,0) Para cada transformacao acima, esboce o caminho da transformacao em um diagramaPV (grafico de pressao versus volume).
Lembre-se que, para gases monoatomicos ideais, ∆U =3
2nR∆T .
Questao 02: Expansao livre
Suponha que 2,5 mols de moleculas de xenonio, tratado como um gas ideal, se expande livre-mente (ou seja, sem realizar trabalho) de 5 L ate 30 L na temperatura de 25◦C.
(a) (1,0) Identifique, em um diagrama PV (grafico de pressao versus volume), os estadosinicial e final correspondentes aos volumes de 5 L e 30 L.
(b) (1,0) Calcule a variacao de entropia do gas e da vizinhanca.
(c) (1,0) Calcule a variacao global de entropia e explique se o processo e reversıvel ou irre-versıvel.
Questao 03: Espontaneidade das reacoes quımicas
Usando a tabela abaixo e calculando as energias livres de Gibbs de cada uma das reacoes aseguir, explique se essas reacoes sao ou nao espontaneas em 25◦C.
Substancia Entalpia de formacao (kJ/mol) Entropia molar (J/(K.mol))
SO2(g) −296, 83 248,22
O2(g) 0 205,14
SO3(g) −395, 72 256,76
CaCO3(s, calcite) −1206, 9 92,9
CaO(s) −635, 09 39,75
CO2(g) −393, 51 213,74
(a) (1,5) 2 SO2(g) + O2(g) −→ 2 SO3(g)
(b) (1,5) CaCO3(s, calcite) −→ CaO(s) + CO2(g)
Departamento de Fısica de Ji-Parana Universidade Federal de Rondonia
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