Quando se comprimem isotermicamente 2,0 mols de um gás ideal, a 330 K e 3,50 atm, sua entropia diminuiu de
25,0 J/K. Calcular (a) pressão final do gás, (b) ?G na compressão.
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Olá,
a) Primeiramente, por ser um processo isotérmico, podemos considerar que a variação de entropia será dada por:
Além disso, para processos isotérmicos, a variação de energia interna é nula, portanto a troca de calor (Q) deve ser igual ao trabalho realizado (W). Dessa forma, obtemos:
Substituindo a expressão do trabalho para processos isotérmicos na fórmula a seguir, teremos:
Utilizando da lei dos gases ideais, podemos substituir e
na expressão acima, obtendo:
Isolando p (passar nR para o outro lado da igualdade, e tomar o exponencial dos dois lados), obtemos:
Substituindo os valores, chegamos em:
b) Para determinar a variação da energia livre de Gibbs, devemos nos lembrar de sua equação fundamental:
Como o processo é isotérmico, podemos anular o segundo termo, obtendo:
Considerando que , e integrando os dois lados da equação acima, obtemos:
Substituindo os valores, obtemos:
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