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Universidade Federal de São Paulo Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas Departamento de Engenharia Química UC: Termodinâmica II Profa. Dra. Luciana Yumi Akisawa Silva 1ª Lista de Exercícios – Critérios de Equilíbrio e Estabilidade para Sistemas Monocomponentes 1) Mostre que para um sistema fechado com temperatura e pressão constantes a energia livre de Gibbs é mínima no estado de equilíbrio. 2) Utilizando os dados de tabela de vapor d’água mostre que: VL GG para o vapor saturado a 2,5 MPa. 3) Dentro do envelope de coexistência líquido-vapor existe outro envelope (curva espinodal) que representa os limites do vapor superesfriado e do líquido superaquecido que pode ser observado em laboratório. A curva espinodal é determinada pelos pontos para os quais: 0 T V P Obtenha a expressão para a curva espinodal de um fluido que obedeça a equação de Van der Waals. Equação de Van der Waals: 2V a bV RT P . 4) Nós temos etano líquido a pressão de 1 bar. Qual a temperatura máxima que o etano líquido pode ser aquecido antes de atingir o limite de estabilidade? Utilizar a equação de Van der Waals com os seguintes dados: Tc = 305,4 K, Pc = 48,8 bar e Tb = 184,5 K. Pc TcR a 64 27 22 e Pc TcR b 8 5) Um fluido que obedece a equação de Clausius tem a transição líquido-vapor? Equação de Clausius: bV RT P . Universidade Federal de São Paulo Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas Departamento de Engenharia Química 6) Pode um fluido que obedece a equação virial ter a transição líquido-vapor? Equação virial: V B TR VP Z 1 7) A energia de Gibbs de formação do enxofre rômbico é de 0 kJ/mol e a do enxofre monoclínico é de 0,33 kJ/mol a 25 ˚C e 1 bar. Qual a espécie polifórmica mais estável a 25 ˚C? Justifique a sua resposta. 8) A massa específica do enxofre rômbico é de 2,070 g/cm3 e a do enxofre monoclínico é de 1,957 g/cm3. Podemos esperar que o enxofre monoclínico torna-se mais estável que o enxofre rômbico pelo aumento da pressão a temperatura constante de 25 ˚C?
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