lista 2 de fisico quimica

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Segunda lista de exercícios de Físico-química 
Curso – Engenharia ambiental 
Professora – Tatiane Borgati 
 
1) Um recipiente tem uma amostra de gás nitrogênio e um pistão móvel firmemente 
encaixado que não permite que o gás escape. Durante um processo termodinâmico, de 
calor entram no gás, e o gás realiza de trabalho no processo. Qual foi a variação na energia 
interna do gás durante o processo descrito acima? 
 
2) Quatro recipientes idênticos contêm quantidades iguais de gás hélio, de modo que 
todos têm a mesma temperatura inicial. Os recipientes de gás também têm um pistão 
móvel firmemente encaixado que não permite que o gás escape. Cada amostra de gás 
passa por um processo diferente, como descrito abaixo: 
 
Amostra 1:500 J de calor deixam o gás e o gás realiza 300 J de trabalho 
Amostra 2: 500 J de calor entram no gás e o gás realiza 300 J de trabalho 
Amostra 3: 500 J de calor deixam o gás e 300 J de trabalho é realizado no gás 
Amostra 4: 500 J de calor entram no gás e 300 J de trabalho é realizado no gás 
 
Coloque em ordem crescente de temperatura os quatros recipientes que contêm as 
amostras. 
 
3) Um gás ideal em um recipiente lacrado passa pelo processo mostrado no diagrama 
PV abaixo. O volume inicial do gás é Vi=0,3 m3 e o volume final do gás é Vf=0,75 m3. A 
pressão inicial do gás é de Pi = 70.000 Pa e a pressão final do gás é de Pi = 160.000 Pa. 
Qual é o trabalho realizado no gás durante o processo mostrado? 
 
 
4) Calcule o trabalho realizado quando 1,0 mol de Ar(g), confinado num cilindro de 1,0 
L a 25 0C, se expande isotérmica e reversivelmente até o volume de 2,0 L. 
5) Num experimento realizado para medir o calor liberado na combustão de uma 
amostra de um nutriente, o composto foi queimado em atmosfera de oxigênio 
dentro de um calorímetro, e a temperatura aumentou de 3,220C. Quando uma 
corrente de 1,23 A, proveniente de uma fonte de 12,0 V, circulou por 123 s em uma 
resistência contida no calorímetro, a temperatura aumentou de 4,47 0C. Qual é o 
calor liberado pela combustão do composto? 
6) Calcule o trabalho que uma pessoa deve realizar para elevar um corpo de massa de 
1,0 Kg a uma altura de 10 m na superfície a) Terra (g= 9,81 m/s2) e b) da lua (g= 1,60 
m/s2). 
7) Uma amostra de 4,5 g de metano gasoso ocupa um volume de 12,7 L a 310 K. a) 
Calcule o trabalho feito quando o gás se expande isotermicamente contra uma 
pressão externa constante de 200 Torr até o seu volume aumentar de 3,3 L. b) 
Calcule o trabalho se a mesma expansão for realizada isotérmica e reversivelmente. 
8) Numa compressão isotérmica reversível de 52 mmoles de um gás perfeito a 260 K, 
o volume do gás se reduz de 300 mL para 100 mL. Calcule w no processo. 
9) Qual é a capacidade calorífica de um líquido cuja temperatura se eleva de 5,23 0C 
quando recebe 124 J de calor? 
10) A elevada capacidade calorífica da água é ecologicamente benéfica, pois estabiliza 
a temperatura dos lagos e dos oceanos. Assim, uma grande quantidade de energia 
deve ser perdida ou recebida para que haja uma alteração significativa na 
temperatura. A capacidade calorífica molar da água é de 75,3 J.K-1mol-1. Que 
energia é necessária para aquecer 250 g de água (uma xícara de café) de 40 0C? 
11) Quando 3,0 moles de O2(g) são aquecidos a pressão constante de 3,25 atm, sua 
temperatura aumenta de 260 K para 285 K. A capacidade calorífica molar do O2(g) a 
pressão constante, é 29,4 J.K-1mol-1. Calcule q, DH e DU. 
12) Provoca-se a ebulição do etanol, a 1 atm. Quando uma corrente elétrica de 0,682 
A, proveniente de uma fonte de 12,0V, circula por 500 s em uma resistência imersa 
no líquido em ebulição, observa-se que 4,33g de etanol são vaporizados. Qual é a 
entalpia de vaporização do etanol no seu ponto de ebulição? 
13) Calcule a entalpia de sublimação do gelo a 0 0C a partir de sua entalpia de fusão a 0 
0C (6,01 kJ/mol) e de sua entalpia de vaporização, também a 0 0C (45,07kJ/mol). 
14) Calcule a entalpia padrão de reação C6H6(l) + 3H2(g) à C6H12(l) a partir das entalpias 
padrões de combustão do benzeno (DHc= -3268 kJ/mol) e do cicloexano (DHc= -524 
kJ/mol). 
15) A entalpia de sublimação do cálcio, a 25 0C, é de 178 kJ/mol. Quanta energia deve 
ser fornecida (a temperatura e pressão constantes) a 10,0 g de cálcio sólido para 
produzir um gás composto de íons Ca2+ e elétrons? (DH1EI do Ca= -590 kJ/mol; DH2EI 
do Ca=1150 kJ/mol). 
16) O etano é descartado por queima em larga escala ao sair dos poços de petróleo, 
pois é abundante e de uso comercial muito restrito. A entalpia padrão de reação 2 
C2H6(g) + 7 O2(g) à 4 CO2(g) + 6 H2O (g) é 3120 kJ/mol. Qual é a quantidade padrão de 
combustão do etano? Qual é a variação de entalpia quando 3,0 moles de CO2(g) são 
formados na reação? 
17) Suponha que um réptil pequeno libera 0,5 W. Qual a entropia que ele gera, no 
decorrer de um dia, na água do lago que ele habita, onde a temperatura é de 15 0C? 
18) Calcule a entropia de reação para a reação abaixo. Qual a variação de entropia 
quando reagem 2 moles de H2? 
N2(g) + 3 H2(g) à 2 NH3(g) 
Dados: S°M(J. K-1 mol-1) NH3 = 192,5; H2 = 130,7; N2 = 191,6 
19) A entalpia da transição de fase da grafita para o diamante, na pressão de 100 kba r 
e temperatura de 2000 K, é de 1,9 kJ/mol. Calcule a variação de entropia na 
transição. 
20) Um cérebro humano trabalhando duro, talvez, um estudante de físico-química, 
opera com aproximadamente 25 W. Que massa de glicose deve ser consumida para 
sustentar essa potência durante uma hora? (a oxidação de 1 mol de glicose libera -
2828 kJ )