Lista 05 termodinamica (1)

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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO 
 DEPARTAMENTO DE AGROTECNOLOGIA E CIÊNCIAS SOCIAIS 
Disciplina: Química Geral Código: 1200431 
Professor: Paula Valença Período 2010.1 
 
Lista de exercícios - Termodinâmica 
1. Explique, com suas palavras, por que o trabalho realizado pelo sistema é definido como p∆V 
negativo e não como p∆V positivo. 
2. Uma amostra de gás em um cilindro consome 524 kJ de calor. Ao mesmo tempo, um pistão 
comprime o gás e realiza 340 kJ de trabalho. Qual é a variação de energia Interna do gás 
durante o processo? 
3. A energia interna de um sistema aumentou 982 J quando ele absorveu 492 J de calor. a) Quanto 
trabalho foi realizado? b) O trabalho foi realizado contra ou a favor do sistema? 
4. Um gás em um cilindro foi colocado em um aquecedor e ganhou 5500 kJ de calor. Se o volume 
do cilindro aumentou de 345 ml para 1846 ml contra uma pressão atmosférica de 750 torr 
durante o processo, qual é a variação de energia interna do gás no cilindro? 
5. Calcule o trabalho em cada um dos seguintes processos, começando com uma amostra de gás 
em um sistema com pistão com T = 305 K, P = 1,79 atm e V = 4,29 L. Dados: R=8,314 J.mol
-
1
.K
-1
. 
a) Expansão irreversível contra a pressão externa constante de 1 atm, até o volume final 6,52 L 
b) Expansão reversível isotérmica até o volume final 6,52 L. 
6. Calcule U e Qv para uma transformação de 1 mol de hélio, a volume constante, de 25°C para 
45°C; Cv = 3/2.R. Dados: R=8,314 J.mol
-1
.K
-1
. 
7. Em uma certa reação, em pressão constante, H = - 15 kJ, e 22 kJ de trabalho de expansão foi 
realizado pelo sistema. Qual é o valor de U no processo. 
8. Um balão cheio com 0,505 mols de gás se contrai reversivelmente de 1,0 L para 0,1 L a 
temperatura constante de 5,0 °C. Durante esse processo, ele perde 1270 J de calor. Calcule w, q, 
ΔU e ΔH para o processo. 
9. Dadas as seguintes equações: 
 P4(s) + 3O2(g) → P4O6(s) ΔH = -1.640,1kJ 
 P4(s) + 5O2(g) → P4O10(s) ΔH = -2.940,1kJ 
Calcule a variação de entalpia para a reação e diga se ela é exotérmica ou endotérmica: 
 P4O6(s) + 2O2(g) → P4O10(s) ΔH = ? kJ 
2 
 
10. A partir das entalpias de reação: 
H2(g) + F2(g) 2HF(g) H = - 537 KJ 
C(s) + 2F2(g) CF4(g) H = - 680 KJ 
2C(s) + 2H2(g) C2H4(g) H = + 52,3 KJ 
Calcule o H para a reação do etileno com F2: 
C2H4 (g) + 6F2(g) 2CF4(g) + 4HF(g) 
11. Calcule a entalpia de reação da síntese do gás cloreto de hidrogênio H2(g) + Cl2(g)  2HCl(g) a 
partir das seguintes informações: 
NH3(g) + HCl(g)  NH4Cl(s) H = -176,0 kJ 
N2(g) + 3H2(g)  2NH3(g) H = -92,22 kJ 
N2(g) + 4H2(g) + Cl2(g)  2NH4Cl(s) H = -628,86 kJ 
12. Determine o valor da variação de entropia do sistema de cada uma da seguintes reações, 
dizendo se o processo é espontâneo ou não. Use os valores da S° encontrados na tabela em 
anexo. 
a) 2SO2(g) + O2(g) → 2SO3(g) 
b) CO(g) + 2H2(g) → CH3OH(l) 
c) FeCl2(g) + H2(g) → Fe(s) + 2HCl(g) 
 
13. Para determinada reação química, H° = -35,4 kJ e S° = -85,5J/K. 
 
a) A reação é exotérmica ou endotérmica? 
b) A reação leva ao aumento ou diminuição da desordem no sistema? 
c) Calcule G° para a reação a 298 K. 
d) A reação é espontânea a 298K? 
 
14. Para determinada reação química, H° = -19,5 kJ e S° = +42,7 J/K. 
 
a) A reação é exotérmica ou endotérmica? 
b) A reação leva ao aumento ou diminuição da desordem no sistema? 
c) Calcule G° para a reação a 298 K. 
d) A reação é espontânea 298K? 
 
15. Usando os dados da tabela, em anexo, calcule H°, S° e G° a 298 K para cada uma das 
reações abaixo. Em cada caso mostre que G° = H° - T S°. 
 
a) H2(g) + F2(g) → 2HF(g) 
b) 2CH3OH(l) + H2(g) → C2H6(g) + H2O(g)