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

Gabarito1 A T 300k Fixo To 300k PV MRT

P Fixo

ÜÜ

iAS 7 p T

v É sao ÜÍÉÜÍÊwq WW mirth

AS nRen 15 15,115215 1,834kCAMINHO 2 UEO qr 1kSE ssejzmrfs.seÍnruff

1152 2,74VIK ds 4siINICIAL

ÜB Como 5 É Função DE ESTADO C Isto AS t Asviz

PODEMOS criar um CAMINHO Isotérmico

1conectando os Estados Então µStat 37,2 VIKSs mrentoIprocessoespontainelas37,2VIKÍon

Como 1T o JU OE como Não q onenhum cocar é Absorvidoou LIBERADO PARA A vizinhança

AssimfQuiz

3 A AG Alto TASAH EmHoPpups EmHo REAGENTES1H 2 395,22 O 2 296,83 197,78 kV

AS ns.cpp.putos Em solReacentes

As 2 248,22 205,14 2 296,83 85,9kV1K

JGO n 141 HNmoL esPontsn

B fbcdn 13944kvlmol sna oe espovt.sn