Pergunta
(4) Considere a seguinte reação: (1,5) C_((graf))+O_(2(g))arrow CO_(2(g)) Delta Hlt 0/Delta Slt 0 Com base na informação açima, margúe qual das afirmações propostas a seguir é a correta. () Não é espontânea, no saso de vert Delta Hvert gt vert T.Delta Svert () Sempre é espontânea , independentemente da temperatura. c) (X) E espontânea apenas se vert Delta Hvert gt vert T.Delta Svert d) (a) Nunca é espontânea,independentemente da temperatura. e) ( ) Está sempre em equilibrio , independentemente da temperatura. (5) Determine a variação de entropia para uma amostra contendo 2,00 mol de um gás ideal, monoatômico, com capacidade calorifica molar a volume constante de 3/2R é aquecido de 150^circ C até 350^circ C sob pressão constante. (2,0) Dado R=8,314JK^-1mol^-1
Solução
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PauloElite · Tutor por 8 anos
Responder
Para a questão (4), a afirmação correta é:<br /><br />c) É espontânea apenas se $\vert \Delta H\vert \gt \vert T.\Delta S\vert $<br /><br />Explicação: De acordo com a equação de Gibbs, a espontaneidade de uma reação é determinada pela relação entre a variação de ental ($\Delta H$) e a variação de entropia ($\Delta S$) multiplicada pela temperatura (T). Se $\vert \Delta H\vert \gt \vert T.\Delta S\vert $, a reação é espontânea. Nesse caso, a reação é exotérmica ($\Delta H < 0$) e a entropia diminui ($\Delta S < 0$), o que significa que a reação será espontânea apenas a baixas temperaturas.<br /><br />Para a questão (5), a variação de entropia para uma amostra contendo 2,00 mol de um gás ideal, monoatômico, com capacidade calorifica molar a volume constante de $3/2R$, aquecido de $150^{\circ }C$ até $350^{\circ }C$ sob pressão constante, pode ser calculada usando a fórmula:<br /><br />$\Delta S = nC_v\ln\left(\frac{T_2}{T_1}\right)$<br /><br />Onde:<br />- $n$ é o número de mols do gás (2,00 mol)<br />- $C_v$ é a capacidade calorifica molar a volume constante ($3/2R$)<br />- $T_1$ é a temperatura inicial em Kelvin ($150^{\circ }C + 273 = 423K$)<br />- $T_2$ é a temperatura final em Kelvin ($350^{\circ }C + 273 = 623K$)<br /><br />Substituindo os valores, temos:<br /><br />$\Delta S = 2,00 \times \frac{3}{2} \times 8,314 \times \ln\left(\frac{623}{423}\right)$<br /><br />Calculando o valor numérico:<br /><br />$\Delta S = 2,00 \times 1,5 \times 8,314 \times \ln\left(\frac{623}{423}\right)$<br />$\Delta S = 25,046 \times \ln(1,477)$<br />$\Delta S = 25,046 \times 0,376$<br />$\Delta S = 9,41 \, J/K$<br /><br />Portanto, a variação de entropia é de aproximadamente 9,41 J/K.
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