Questão de termodiâmica

Química Ensino Superior

Um determinado processo é realizado a pressão constante, na temperatura de 27°C. O calor que entra no sistema é de 5 kJ, enquanto que o sistema realiza um trabalho de 10 kJ.

  1. a) Qual é a variação de energia do sistema?
  2. b) Se a variação de volume nesse processo foi de 10 L, qual era a pressão externa?
  3. c) Qual o sinal da variação de entropia para este caso? Explique.
  4. d) se o valor absoluto dessa variação de entropia for de 10 J/K, qual será o valor da variação de energia livre? O processo é espontâneo ou forçado? Justifique.
  5. e) qual seria o calor trocado se o mesmo processo fosse realizado a pressão variável mas a volume constante?
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Mateus perguntou há 3 anos

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Professor Angelo F.
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Respondeu há 3 anos
Dados:    
Temperatura  27 C
Temperatura (=27+273,16) 300,16 K
Calor (Q) 5 kJ
Trabalho(W) 10 kJ
Transf. a p cte    
     
Soluçao:    
a) Delta E = Q - W -5 kJ
     
b) Delta V=10 litros 10 l
Delta V = 10/1000, litros para m3 0,01 m3
W (1 kJ = 1000 J) 10000 J
p = W/delta V , N/m2 que é o Pascal no  SI de unidades. 1000000 N/m2
que é a pressão externa    
     
c) Variaçao de entropia = Q/T 0,016657783 kJ/K
     
d) Entropia em J/K 16,65778252 J/K
G = Q-T.Delta S 2000 J
O processo é espontaneo quando a energia livre for menor ou igual a zero; neste caso, não é espontaneo.    
     
e) A volume constante, o sistema não
realiza trabalho; logo Delta E = Q
5 kJ
     

Favor verificar no enunciado do problema, se as unidades estão corretas.

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