Exercícios de Termodinâmica

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1. Se um algodão molhado com água for esfregado
nas costas da mão e, em seguida, soprarmos a pele
úmida, que sensação teremos no local? Faça o expe‑
rimento para se certificar. Como esse acontecimento 
pode ser explicado, fundamentando ‑se nos concei‑
tos de mudança de fase e de transferência de calor?
2. Talhas e moringas de cerâmica, que contenham
água e estejam em um recinto a 25 °C, apresentarão 
temperatura ligeiramente inferior à desse ambien‑
te. Sabendo que a água é capaz de impregnar a
cerâmica e chegar, em pequena quantidade, até o
lado externo, proponha uma explicação para o fato 
relatado, relacionando ‑o à atividade anterior.
3. Analise o seguinte diagrama de entalpia:
Entalpia ( H )
H2O (g)
dH 5 – 44 kJ/moldH 5 + 44 kJ/mol
H2O (l)
a) Explique o significado das setas nele indicadas.
b) Represente os dois processos físico ‑químicos
por meio de equações acompanhadas de seus
respectivos valores de variação de entalpia.
c) Considerando as forças atrativas entre moléculas 
de água (interações intermoleculares do tipo liga‑
ções de hidrogênio), explique por que um desses 
processos é endotérmico e o outro é exotérmico.
4. Considere os dois processos assim equacionados:
 H2O (l ) # H2O (s) d solid H = – 6,01 kJ/mol
 H2O (s) # H2O (l ) d fus H = + 6,01 kJ/mol
a) Represente ‑os em um diagrama de entalpia.
b) Considerando que a massa molar da água é
18 g/mol, qual é a quantidade de calor necessária
para fundir 1,0 g de gelo?
c) Que relação pode ser estabelecida entre a res‑
posta do item b e o conceito de calor específico
latente de fusão (Lf ), estudado no Capítulo 4?
5. Um grupo de engenheiros planeja adaptar caldeiras
para funcionarem com gás metano produzido a par‑
tir da decomposição do lixo orgânico. A combustão 
do metano é assim equacionada:
CH4 (g) + 2 O2 (g) # CO2 (g) + 2 H2O (g)
d r H 5 – 8,0 · 10
2 kJ/mol
Eles precisam fazer uma estimativa da massa 
de metano que deve ser queimada para fornecer 
16 MJ (1 M 5 1 mega 5 106 ) de energia para aquecer 
determinada quantidade de água em um processo 
industrial. Explique como essa previsão pode ser 
realizada.
6. O seguinte diagrama de entalpia refere ‑se a três
reações químicas realizadas sob as mesmas con‑
dições de pressão e temperatura (100 kPa e 25 °C).
Equacione cada uma das três reações e explique a
razão da diferença de d r H nos três casos.
Entalpia ( H )
H2 (g) + 
1
2
 O2 (g)
H2O (s)
H2O (g)
H2O (l)
d 
r H
 5
 –
 2
41
,8
 k
J/
m
ol
d 
r H
 5
 –
 2
85
,8
 k
J/
m
ol
d 
r H
 5
 –
 2
91
,8
 k
J/
m
ol
7. Considere as equações das combustões de carbo‑
no grafite e carbono diamante e seus respectivos
valores de d r H, apresentados a seguir, referentes a
100 kPa e 25 °C. Represente esses dados em um dia‑
grama de entalpia e conclua, fundamentado nele,
qual das duas variedades alotrópicas do elemento
químico carbono (grafite ou diamante) tem maior
conteúdo entálpico.
C (graf.) + O2 (g) # CO2 (g) d r H 5 – 391,6 kJ/mol
C (diam.) + O2 (g) # CO2 (g) d r H 5 – 393,5 kJ/mol
8. Explique, com base na atividade anterior, como de‑
terminar a variação de entalpia (a 100 kPa e 25 °C)
da reação de conversão de grafite em diamante,
assim equacionada:
C (graf.) # C (diam.) d r H 5 ?
9. Para a reação equacionada a seguir, foi elaborado
um gráfico do calor absorvido (a 100 kPa e 25 °C)
em função da massa de produto formada. Explique 
como o valor de d r H para essa reação (em kJ/mol),
referente a 100 kPa e 25 °C, pode ser determinado
a partir do gráfico.
1
2
 H2 (g) + C (graf.) + 
1
2
 N2 (g) # HCN (g)
massa de HCN /g
calor absorvido / kJ
500
400
300
200
100
0 20 40 60 80 100
0
IL
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Aplicando conhecimentos
Registre as respostas em seu caderno.
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