Biofísica Lista de Exercícios 01 Perguntas

Prévia do material em texto

Biofísica 
Lista de Exercícios 1 
1) Coloque os seguintes valores em unidades do Sistema Internacional de medidas, utilizando 
prefixos para os valores que demandem potências de 10: 
a) 0,001 minuto 
b) 1.470.000 cm 
c) 0,001 mol 
d) 397°C 
e) 0,000081 A 
 
2)  Em  1971,  a  14ª  Conferência  Geral  de  Pesos  e  Medidas  escolheu  sete  grandezas  como 
fundamentais, formando assim a base do Sistema Internacional de Unidades, abreviado como 
SI e popularmente conhecido como sistema métrico. As unidades  foram escolhidas de modo 
que os valores dessas grandezas numa “escala humana” não fossem excessivamente grandes 
ou excessivamente pequenos. Muitas unidades  secundárias  (ou derivadas)  são definidas em 
termos das unidades das grandezas fundamentais.  
Com  base  na  afirmação  acima,  expresse  as  unidades  secundárias  a  seguir  em  termos  de 
grandezas fundamentais: 
a) Força (F, expressa em newton), sabendo que F = massa vezes aceleração. 
b) Trabalho (τ ou w, expressa em joule), sabendo que w = força vezes deslocamento. 
c) Potência (P, expressa em watt), sabendo que P = trabalho sobre tempo. 
d) Pressão (p, expressa em pascal), sabendo que p = força sobre área. 
 
3) A Lei Zero da Termodinâmica postula que se dois corpos estiverem em equilíbrio  térmico 
com um  terceiro,  logo estarão em equilíbrio  térmico entre si. Esta  lei  justifica o conceito de 
temperatura  e  permite  construir  uma  escala  universal  de  temperatura.  Do  ponto  de  vista 
molecular  demonstra‐se  que  a  temperatura  absoluta  (T)  do  sistema  é  diretamente 
proporcional à energia cinética média (EC) das moléculas que o constituem, isto é: 
ܶ ൌ 23 .
1
݇ . ܧܥ 
Onde k é a constante de Boltzmann (aproximadamente 1,38.10‐23 J/K). 
Visto que toda matéria é constituída por átomos e moléculas que se encontram em constante 
movimento e em constante colisão entre si, determine a energia cinética média das moléculas 
de um sistema nas seguintes situações: 
a) 0°C 
b) 100°C 
c) 2.500°C 
 
4) Classifique as seguintes reações químicas como exotérmicas (calor é perdido pelo sistema / 
a variação de entalpia é negativa) ou endotérmicas (calor é absorvido pelo sistema / a variação 
de entalpia é positiva): 
a) Sn(s) + O2(g)  SnO2(s)  ΔH = ‐580 kJ/mol (25°C, 1 atm) 
b) H2(g) + ½ O2(g)  H2O(l)  ΔH = ‐286,6 kJ/mol (25°C, 1 atm) 
c) NH3(g) + HBr(g)  NH4Br(s) + 188,6 kJ 
d) Cl2(g) + 202 kJ  2Cl(g) 
e) H2(g)  2H(g) ΔH = 435,5 kJ/mol (25°C, 1 atm) 
 
5) A variação de energia livre (ΔG) representa o máximo de trabalho que se pode obter de um 
dado processo isotérmico e isobárico e guarda a seguinte relação com entalpia (ΔH) e entropia 
(ΔS): 
ΔG = ΔH – T.ΔS 
O  valor  de  ΔG  nos  permite  determinar  a  espontaneidade  de  um  processo  (ΔG<0,  processo 
exergônico ou espontâneo; ΔG>0, processo endergônico ou não espontâneo). Com base nisso, 
avalie a espontaneidade das seguintes reações: 
a) NH4NO3(s)  NH4+(aq) + NO3‐(aq) 
Dados:  
Composto ΔHo ΔSo 
NH4NO3(s) -365,56 kJ 151,08 J/K
NH4+(aq) -132,51 kJ 113,4 J/K 
NO3-(aq) -205,0 kJ 146,4 J/K 
 
b) N2(g) + 3 H2(g)  2 NH3(g) 
Dados: 
Composto ΔHo ΔSo 
N2(g) 0 kJ 191,61 J/K 
H2(g) 0 kJ 130,68 J/K 
NH3(g) -46,11 kJ 192,45 J/K 
 
c) Suponha que a reação da letra b fosse efetuada a 500°C. Esse processo seria espontâneo?