Exercícios

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Exercícios – termoquímica e termodinâmica 
1) Calcule a variação da energia interna (∆U) que ocorre na reação: 
1H2(g) + 1I2(s ) 2HI(g) ∆H= +12,4Kcal 
Sabendo-se que a mesma foi efetuada a 25 ºC e 1atm. 
Dado R= 1,987Cal/k.mol 
 
2) Determina-se o conteúdo calórico dos alimentos usando-se aparelhos do 
tipo calorímetros-bomba. Queima-se uma determinada quantidade do 
alimento no calorímetro e mede-se a elevação da temperatura em água. 
Depois converte-se o valor do aumento de temperatura em calorias, com 
base em que 1 caloria é a quantidade de calor necessária para elevar 1 
grama de água de 14,5ºC para 15,5ºC. 
As tabelas de calorias (C) dos alimentos trazem valores 1000 vezes 
maiores que a caloria cientifica (cal), isto é, C= 1000 . cal ou C=1kcal. 
Sabendo-se que a queima de 1 grama de gordura libera 9 calorias (C) e 
a queima de 1 grama de proteína e a de 1 grama de carboidrato liberam 
ambas, 4 calorias (C), calcule o número de calorias alimentares (C) 
ingeridas por uma pessoa que faça 1 refeição pesando 300g, composta 
de 25% de gordura, 30% de proteína e 45% de carboidrato. Quanto isto 
representa em calorias científicas (cal) e em joules (J)? 
 
3) Considere os seguintes dados relacionados a combustão de um 
composto de fórmula CnH2n+1 OH: 
a) A combustão de 3,2 gramas deste composto forneceu 17kcal. 
b) A combustão de 1 mol deste composto forneceu 170kcal 
Calcule o valor de n na fórmula acima e dê o nome do composto. Dados: 
C= 12; H=1; O=16 
 
4) Quais os fatores que podem fazer variar a quantidade de calor liberada 
ou absorvida em uma reação química, isto é, que influenciam o valor do 
∆H? 
 
5) De um modo geral, quais são os compostos mais estáveis, os que são 
formados em reações exotérmicas ou que são formados em reações 
endotérmicas? Justifique. 
 
 
 
 
 
 
 
6) As geladeiras são máquinas térmicas onde ocorre uma transferência de 
calor de uma temperatura mais baixa para o meio externo a uma 
temperatura mais alta. Tal transferência só ocorre a custa do trabalho do 
compressor. Calcule o trabalho de compressão do sistema abaixo, sob 
uma pressão de 10N/cm2, assim como a quantidade de calor liberada 
pelo sistema, em calorias. Considere um rendimento de 100%. 
 
 
 
7) Dois recipientes distintos, A e B, munidos de êmbolo, contém o mesmo 
número de moléculas dos gases CO2 e He, respectivamente. O 
aquecimento destes gases é efetuado à pressão constante de 1 
atmosfera. Indique se os trabalhos de expansão nos dois casos são 
iguais ou diferentes. Justifique sua resposta. Observação – use a 
equação de Calyoeron: P.V=n.R.T 
 
 
 
8) Na expansão isobárica de 1cm3 de água a 100 ºC e a pressão de 
1,01x105 N/m2, a água transforma-se em 1.671 cm3 de vapor. Calcule o 
trabalho realizado durante a expansão. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
9) Calcule o trabalho que foi realizado durante as transformações gasosas 
representadas graficamente abaixo. Indique em cada caso se o trabalho 
realizado foi de expansão ou de compressão. 
 
 
10) Na transformação alotrópica que ocorre no aparelho comercialmente 
conhecido como ozonizador, tem-se: 
3O2(g) 2O3(g) ∆H= +68kcal 
Tal reação é endotérmica ou exotérmica? Qual é a quantidade de calor (Q) 
envolvida na transformação de 1 grama de O2 em O3? Dado: O= 16. 
 
11) Um passo do processo de produção de ferro metálico, Fe(s), é a redução 
do óxido ferroso (FeO) com monóxido de carbono (CO). 
FeO(s) + CO(g) → Fe(s) + CO2(g) ∆H = x 
Utilizando as equações termoquímicas abaixo e baseando-se na Lei de Hess, 
encontre o valor mais próximo de “x”: 
Fe2O3(s) + 3 CO(g) → 2 Fe(s) + 3 CO2(g) ∆H = -25 kJ 
3 FeO(s) + CO2(g) → Fe3O4(s) + CO(g) ∆H = -36 kJ 
2 Fe3O4(s) + CO2(g) → 3 Fe2O3(s) + CO(g) ∆H = +47 kJ 
12) Dadas as seguintes equações termoquímicas, informe qual o calor 
liberado ou absorvido na formação de 2 mols de N2O5(g) a partir de 2 mols de 
N2(g) e 5 mols de O2(g): 
 
2 H2(g) + O2(g) → 2 H2O(ℓ) ∆H = -571,5 kJ 
N2O5(g) + H2O(ℓ) → 2 HNO3(ℓ) ∆H = -76,6 kJ 
½ N2(g) + 3/2 O2(g) + ½ H2(g) → HNO3(ℓ) ∆H = -174,1 kJ 
 
13) Veja a entalpia-padrão de formação, em KJ.mol-1 e a 25°C, de algumas 
substâncias: 
CH4(g) -74,8 
CHCl3(l) - 134,5 
HCl(g) - 92,3 
Se realizarmos a reação de cloração do metano (CH4), qual será o valor da 
variação da entalpia do processo? 
CH4(g) + 3Cl2(g) → CHCl3(l) + 3HCl(g) 
 
 
14) (UERJ) O alumínio é utilizado como redutor de óxidos, no processo 
denominado de aluminotermia, conforme mostra a equação química: 
 
8 Al(s) + 3 Mn3O4(s) → 4 Al2O3(s) + 9Mn(s) 
Observe a tabela: 
 
Segundo a equação acima, para a obtenção do Mn(s), qual seria a variação de 
entalpia, na temperatura de 298 K, em kJ? 
 
15) (PUC-MG) O fenol (C6H5OH) é um composto utilizado industrialmente na 
produção de plásticos e corantes. Sabe-se que sua combustão total é 
representada pela equação: 
 
C6H5OH(l) + 7O2(g) → 6CO2(g) + 3H2O(g) ΔH= -3054KJ/mol 
 
e que as entalpias de formação do CO2(g) e H2O(g) valem, respectivamente: –
395kJ/mol e –286kJ/mol a 25ºC e 1 atm. Calculo a entalpia de formação do 
fenol, a 25ºC e a 1 atm, em kJ/mol.