FQ1-L7

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FÍSICO-QUÍMICA I
ATIVIDADE 7: RELAÇÕES DE MAXWELL E MUDANÇAS DE FASE
1) Calcule a variação de energia de Gibbs de 100 g de metanol (massa específica 0,789 g/cm3) quando a pressão aumenta isotermicamente de 200 KPa até 500 MPa.
2) Uma substância X é líquida acima de 80oC. Se a pressão de vapor do líquido for de 2,5 kPa a 90 oC; e 5,0 kPa a 100oC, calcule: (a) a entalpia de vaporização; (b) o ponto de ebulição normal.
3) Observe o gráfico abaixo, esboçado a pressão constante, para o potencial químico de uma substância X em função da temperatura. Sabe-se que nesta pressão, X pode ser encontrar nos seguintes estados da matéria: sólido, líquido e gasoso.
a) Determine, a partir de G=H-TS, qual propriedade termodinâmica consegue-se calcular a partir da inclinação das retas A, B e C. Proceda a dedução passo a passo.
b) As retas A, B, C identificam respectivamente quais estados físicos? Por quê? O que ocorre na intersecção entre as retas (pontos 1,2 e 3)?
c) Se aumentarmos a pressão, como as retas A e B são graficamente deslocadas? Por quê? A e B se deslocam igualmente?
d) Considerando a sua resposta o item anterior, esboce como ficaria o diagrama de fases (Pressão versus Temperatura) considerando primeiro o volume molar do líquido maior que do sólido e segundo considerando o volume molar do líquido menor que do sólido. Esboce nesse gráfico as áreas para as fases gás, líquido e sólido.
4) a) Calcule a variação do potencial químico da água líquida e do gelo com um aumento de temperatura de 1.00 bar para 2.00 bar à 0°C. Considere a densidade do gelo igual à 0.917 g.cm−3 e da água líquida 1.00 g.cm−3. b) Baseado no resultado do item anterior, qual fenômeno tende a ocorrer com um sistema de água líquida e gelo em equilíbrio à 0O C?
5) O volume molar de um certo sólido é 136,2 cm3 mol-1 no ponto de fusão, a 1,1 atm e 428,25 K. O volume molar do líquido, no mesmo ponto, é 151,8 cm3 mol-1. A 1,3 MPa, a temperatura de fusão é 430,43 K. Calcule a entalpia e a entropia de fusão do sólido.