LISTA DE EXERCÍCIOS AV2 Termoquímica Termodinâmica

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CENTRO UNIVERSITÉRIO ESTÁCIO/ FIB 
LISTA DE EXERCÍCIOS – AV2 
TERMODINÂMICA / TERMOQUÍMICA 
 
Profª Dsc. Luana Sena 
 
1. Se uma máquina realiza 4,8 x 103 kJ de trabalho após uma entrada de 7,31 x 104 
kJ de calor, qual é a variação na energia interna para a máquina? 
2. Quanto de trabalho é realizado em um sistema que tem uma variação interna 
de 405 kJ de energia quando são adicionados 162 J de calor? 
3. Um aquecedor metálico é feito de 26,0 kg de ferro. O calor específico do ferro é 
0,449 J/g°C. Quanto calor deve ser fornecido ao aquecedor para aumentar a 
sua temperatura de 25,0 para 55,0 °C? 
4. Um copo contém 200,0 g de água quente a 78,0 °C. Um pedaço de ouro a 4,6°C 
é colocado na água. A temperatura final atingida por esse sistema é 74,6ºC. 
Qual era a massa do ouro? O calor específico da água é 4,184 J/g°C, e o do ouro 
0,129 J/g°C. 
5. O que acontece com a temperatura de um material a medida que ele sofre uma 
mudança de fases endotérmica? Se é adicionado calor, como a temperatura se 
comporta nessa situação? 
6. O calor de fusão do polietileno cristalino é aproximadamente 7,7 kJ/mol, e a 
variação de entropia correspondente para a fusão é de 19 kJ/mol K. Use esses 
dados para estimar o ponto de fusão do polietileno. 
7. Identifique cada um dos processos listados como espontâneo ou não 
espontâneo. Para cada processo não espontâneo, descreva o processo 
espontâneo correspondente no “sentido oposto”. 
(a) O sal de cozinha dissolve-se na água 
(b) Uma xícara de café frio em um quarto torna-se bastante quente 
(c) As moléculas de água no ar são convertidas em gases hidrogênio e oxigênio 
(d) Uma bandeja de água é colocada ao sol em um dia quente e congela-se 
8. O que acontece à entropia do universo durante um processo espontâneo? 
9. Que reação ocorre com um aumento maior na entropia? Explique seu 
raciocínio. 
(a) 2H2O(l) → 2H2(g) + O2(g) 
(b) C(s) + O2(g) → CO2(g) 
10. Distinga um processo reversível de um irreversível. 
11. A uréia é manufaturada industrialmente a partir de CO2 e NH3. Uma de suas 
utilidades é como fertilizante, onde reage lentamente com a água do solo para 
produzir amônia e dióxido de carbono. A amônia funciona como uma fonte de 
nitrogênio para as plantas em crescimento. 
 
CO(NH2)2(aq) + H2O(l) → CO2(g) + 2NH3(g) 
 Uréia 
Qual é a mudança de entropia padrão quando 1 mol de uréia reage com água? 
Substância S° (J/mol K) 
CO(NH2)2(aq) 173,8 
H2O(l) 69,96 
CO2(g 213,6 
NH3(g) 192,5 
 
12. Calcule ΔG° para a reação da uréia com a água a partir dos valores de ΔH° e ΔS°. 
CO(NH2)2(aq) + H2O(l) → CO2(g) + 2NH3(g) 
Substância H° (kJ/mol) 
CO(NH2)2(aq) - 319,2 
H2O(l) - 285,9 
CO2(g - 393,5 
NH3(g) - 46,19 
 
13. Na reação 2 NO2(g) ↔ N2O4(g) tem ΔG°298 = -5,40 kJ/mol de N2O4. Numa reação 
de mistura, a pressão parcial de NO2 é o,25 atm e a pressão parcial de N2O4 é 
0,60 atm. Calcule ΔG e diga em qual direção a reação deve prosseguir para 
alcançar o equilíbrio. 
Dados: R = 8,314 J/mol K 
14. A neblina marrom associada à poluição do ar é causada pelo dióxido de 
nitrogênio. O óxido nítrico, NO, é formado nos automotores, e uma parte dele 
escapa para o ar onde é oxidado para NO2 pelo oxigênio. 
2 NO(g) + O2(g) ↔2 NO2(g) 
O valor de Kp para esta reação é 1,7 x 1012 a 25°C e R = 8,314 J/mol K. Qual é o 
valor de ΔG° para a reação expressa em joules por mol? E em quilojoules por 
mol? 
 
 
 
 
 
 
 
FÓRMULAS 
 
ΔG° = -RTlnKp ΔG = ΔG° + RT lnQ 
ΔG = ΔG° +RT ln P2 ΔS = ΔH . 
 P1 T 
 
ΔS = (soma de S° dos produtos) – (soma de S° dos reagentes) 
 
ΔG = ΔH - T ΔS ΔS = S produtos – S reagentes 
 
ΔU = q + w ΔU = U final – U inicial 
 
ΔH° = ΔHf[produtos] – ΔHf[reagentes] TK = T°C + 273