prova- terminodinamica1

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CQ112 – Introdução a FQ 
2º Semestre de 2013 
Prof. Marcio Vidotti 
SEGUNDA PROVA TEÓRICA (TURMA B2) 
Avisos Gerais 
 Responda as questões de forma clara e direta, NÃO ENROLE. 
 Quanto mais completa a sua resposta, maior será sua nota (desde que certa). 
 RESPONDA DE FORMA LIMPA E ORGANIZADA. Questões sem sentido ou desorganizadas serão anuladas. 
 Respostas numéricas deverão ser indicadas claramente. 
 
 
Uma amostra contendo 3 mols de N2 está confinada em um pistão móvel e sobre esse sistema são efetuados três 
processos consecutivos, descritos a seguir: (i) inicialmente a 273 K (T1) e 0,25 m3 (V1) o sistema é reversível e 
adiabaticamente resfriado até 77 K, atingindo assim os valores T2 e V2; a partir desse ponto, (ii) o gás é então 
condensado a pressão (Patm) e temperatura (T2) constantes, alcançando os valores V3 e T3; e finalmente (iii) a 
amostra retorna ao seu estado inicial, (T1 e V1). Considere sempre que presente, o gás se comporta idealmente. 
Dados: H(vaporização) = 65,4 kJ mol-1, CV = 49,9 J K-1, Patm = 101,3 kPa, R = 8,31 J K-1 mol-1. 
 
Responda as questões propostas: 
 
(a) No processo (i) calcule os valores de q, V2, U, W e S. (3,0) 0,6 por item 
(b) No processo (ii) calcule os valores de q, H, U, W e S. (3,0) 0,6 por item 
(c) Para os processos (i), (ii) e (iii), explique se os valores encontrados de U e S estão coerentes com as 
situações respectivamente apresentadas. (2,0) 
(d) Hipoteticamente, considere que o processo (i) seja uma transformação isotérmica reversível com o 
mesmo deslocamento (V) encontrado no item (a). Calcule os valores de q, T2, U, W e S e compare e 
discuta esses valores com os obtidos no item (a) (3,0) 
(e) Comente as diferenças entre CP e CV e quais suas implicações em um processo de fornecimento de 
energia em situações de pressão ou de volume constantes. (1,0) 
 
Para facilitar a correção, monte uma tabela na sua prova, como mostrado abaixo e complete com os 
valores obtidos. UNIDADES E SINAIS SÃO DE EXTREMA IMPORTÂNCIA!!!!! 
 
(a) q = V = U = W = S = 
(b) q = H = U = W = S = 
(d) q = T2 = U = W = S = 
 
Formulário 
dU = dq + dW
H = U + pV
(gás perfeito) pV = nRT
c = CV / nR
Trabalho reversível
Transformações adiabáticas:
Entropia:
Trabalho irreversível W = - pext V
Capacidade calorífica: CP –CV = nR