exercícios de termodinâmica

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MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO 
UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ 
CAMPUS FRANCISCO BELTRÃO 
Coordenação do Curso de Tecnologia em Alimentos 
 
 
Termodinâmica 
 
1. O que é trabalho? Sob quais condições o calor é transferido de um objeto para outro? 
2. Exponha a 1ª lei da termodinâmica. Qual é o significado de energia interna de um sistema? Quais 
os meios pelos quais a energia interna de um sistema pode aumentar? 
3. Identifique os seguintes sistemas como aberto, fechado ou isolado: 
a. Café em uma garrafa térmica de ótima qualidade 
b. Líquido refrigerante na serpentina de uma geladeira. 
c. Gasolina queimando em um motor de automóvel. 
d. Mercúrio em um termômetro. 
e. Uma planta viva. 
4. Calcule a energia interna, determine se o processo é endotérmico ou exotérmico para os 
seguintes casos: 
a. Um sistema libera 113 kJ de calor para a vizinhança e realiza 39 kJ de trabalho na 
vizinhança. 
b. q = 1,62 kJ e w = -874 kJ 
c. O sistema absorve 63,5 kJ de trabalho da vizinhança. 
5. A energia de um sistema aumentou 982 J quando ele absorveu 495J de calor. 
a. O trabalho foi realizado no sistema ou pelo sistema? 
b. Quanto trabalho foi realizado? 
6. Calcule o trabalho realizado por um sistema que libera 346 kJ de calor em um processo para o 
qual a diminuição da energia interna é 125 kJ. O trabalho foi realizado contra ou a favor do 
sistema? 
7. Por que a variação da entalpia é uma grandeza sem significado em processos químicos? 
8. H é uma função de estado, q não. Explique. 
9. Para certo processo à pressão constante, H é negativo. O processo é endotérmico ou 
exotérmico? 
10. A combustão completa do ácido acético para formar água e gás carbônico à pressão constante 
libera 871 kJ de calor por mol de ácido. Escreva uma equação termoquímica balanceada para essa 
reação. Desenhe um diagrama de entalpia para a reação. 
11. Dadas as entalpias de formação de CO(g) e CO2(g), calcule a entalpia da reação: CO2(g) + C(s) → 
2 CO(g); à temperatura de 25°C e pressão normal. Dados: Hf(CO) = -26 kcal/mol; Hf(CO2) = -
94 kcal/mol 
 
12. São dadas as equações termoquímicas: 
I. C(grafite) + O2(g) → CO2(g) H = -94,1 kcal 
II. H2(g) + 1/2O2(g) → H2O(l) H = -68,3 kcal 
III. CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(l) H = -212,8 kcal 
 
Calcule o valor de H para a reação: C(grafite) + 2H2(g) → CH4(g) 
 
13. Colocou-se um frasco grande de água em um aquecedor e 100 J de energia foram transferidos 
reversivelmente para a água em 25°C. Qual a variação da entropia da água? 
14. Dê dois exemplos de processos endotérmicos que sejam espontâneos. Demonstre 
matematicamente em que condições processos endotérmicos podem ser espontâneos. 
15. Considerando a desordem dos reagentes e produtos, determine se S é positivo ou negativo para 
cada um dos seguintes processos: 
a. H2O(l) → H2O(g) 
b. Ag+(aq) + Cl-(aq) → AgCl(s) 
c. N2(g) + 2O2(g) → 2NO2(g) 
d. Resfriamento da água, de 50°C, num ambiente cuja temperatura é 4°C. 
16. O que é entropia? 
17. Liste as seguintes substâncias na ordem crescente de entropia molar em 298 K, e explique o por 
quê: H2O(l); H2O(g); C(s,diamante) 
18. Explique por que a entropia molar do benzeno líquido é menor que do ciclo-hexano líquido. 
19. Calcule S° para a síntese da amônia a partir de seus elementos constituintes, a 298 K. Dados: 
S°N2 = 191,6J/mol.K; S°H2 = 130,6 J/mol.K; S°NH3 = 192,5 J/mol.K 
20. Calcule a variação da energia livre do processo 2N2O(g) → 2N2(g) + O2(g), sabendo que à 
temperatura ambiente, a entalpia é -19,5 kcal/mol e sua entropia é 18 kcal/mol.K. 
21. Apenas com a seguinte equação termoquímica, a 298 K, determine se G é mais negativo ou mais 
positivo que o H°. 
C3H8(g) + 5O2(g) → 3CO2(g) + 4H2O(l) H° = -2220 kJ 
22. Calcule a energia livre padrão da reação: 
4NH3(g) + 5O2(g) →4NO(g) + 6H2O(g) 
Dados: G°f (NH3) = -16,45 kJ/mol 
G°f (O2) = 0 kJ/mol 
G°f (NO) = +86,55 kJ/mol 
G°f (H2O) = -228,57 kJ/mol 
 
 
 
23. Exemplos resolvidos 
 
24.