Lista - Físico Química - Energia de Gibbs

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CTD133 – FÍSICO-QUÍMICA 
5a LISTA DE EXERCÍCIOS - 1° período de 2018/Prof. Henrique 
1) Obtenha as equações fundamentais da termodinâmica e as suas 
relações de Maxwell relacionadas. 
2) Sabendo que a definição de energia livre de Gibbs é G = H – TS, pede-se: 
(a) Considere transformações à Temperatura constante e avalie G com relação 
à variação da pressão. Deduza a expressão para a variação do potencial 
químico com a pressão para um gás ideal; 
(c) Considerando transformações à pressão constante, avalie G com relação à 
variação da temperatura. 
 
2) Apresentando as demonstrações (deduções) matemáticas, explique a 
relação entre energia de Gibbs e trabalho. 
 
3) Qual é a energia disponível para sustentar as atividades normais de um 
indivíduo na combustão de 360,3 g de glicose em um processo a temperatura 
constante de 37 °C? Considere as variações de entalpia (ΔH) entropia (ΔS) 
iguais a -2808 kJ/mol e +182,4 J/mol, respectivamente. 
R: Aproximadamente 5730 kJ. 
 
4) Estime a variação de energia de Gibbs de 1,0 dm3 de benzeno líquido 
quando a pressão sobre o líquido aumenta isotermicamente de 1,0 até 100 
atm. 
R: Aproximadamente 10 kJ. 
 
5) Calcule a variação da energia de Gibbs de 10g de hidrogênio gasoso (com 
comportamento ideal) quando a sua pressão aumenta isotermicamente, a 298 
K, de 1,0 atm até 100 atm. 
R: Aproximadamente 57 kJ. 
 
6) Defina e/ou discuta os seguintes termos: 
(a) Diagramas de fases; 
(b) Ponto triplo; 
(c) Ponto crítico; 
(d) Potencial químico; 
(e) Regra das fases de Gibbs; 
(f) Pressão de vapor. 
 
7) A entalpia de vaporização de um certo líquido é 14,4 kJmol-1 a 180 K, que é 
o seu ponto de ebulição normal. Os volumes molares do líquido e do vapor, 
nesse mesmo ponto, são respectivamente, 
115 cm3mol-1 e 14,5dm3mol-1. (a) Estime dp/dT pela equação de Clapeyron e 
(b) o erro percentual relativo à estimativa anterior, se o cálculo fosse feito sem 
considerar o volume do líquido. 
Nota: Este é o erro mínimo que estará presente em qualquer estimativa utilizando a equação 
de Clausius-Clapeyron. 
R: a) 5,56 kPa/K; b) 2,5 %. 
 
8) A pressão de vapor do diclorometano a 
24,1 ºC é 53,3 kPa e sua entalpia de vaporização é 28,7KJmol-1. Estime a 
temperatura em que a pressão de vapor é de 70,0 kPa, considerando que a 
entalpia de vaporização é independente da temperatura. 
R: 304 K ou 31 °C. 
 
9) A pressão de vapor do éter etílico é 100 torr a -11,5 ºC e 400 torr a 
17,9 ºC. Calcule: 
a) O calor de vaporização; 
b) O ponto de ebulição normal e o ponto de ebulição numa cidade onde a 
pressão barométrica seja de 620 torr; 
c) A entropia de vaporização no ponto ebulição normal. 
R: a) aproximadamente 29,8 kJ/mol; b) 34 °C e 29 °C; c) 97,1 J/molK.