FQ I - TERMODINÂMICA

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CEARÁ-UECE 
 Reconhecida: pelo o Decreto nº 79.172 - de 26.01.77 
FACULDADE DE EDUCAÇÃO DE ITAPIPOCA - FACEDI 
Reconhecimento: pela Portaria Ministerial nº 464/88 de 30.08.88 D.O.U. 01.09.88 
 
Disciplina: Físico-Química I 
Professor: Ms. Felipe Diógenes Abreu 
Aluna: Beatriz Praciano de Castro 
 
LISTA DE EXERCÍCIOS – PRIMEIRA LEI DA TERMODINÂMICA 
 
1. Acerca da Primeira Lei da Termodinâmica: 
 
(a) explique com suas palavras o seu enunciado; 
 
 
 
(b) como podemos explicar, a nível molecular, a energia interna (U)? 
 
 
 
2. Identifique os seguintes sistemas como abertos, fechados ou isolados: 
 
(a) café em uma garrafa térmica de ótima qualidade; 
(b) líquido refrigerante numa serpentina de uma geladeira; 
(c) um calorímetro de bomba no qual o benzeno é queimado; 
(d) gasolina queimando em motor de automóvel; 
(e) mercúrio em um termômetro; 
(f) uma planta viva; 
(g) um bebê se desenvolvendo no útero materno. 
 
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3. Suponha que 2 mol de CO2(g), tratado como um gás ideal, em 2,00 atm e 300 K, são 
comprimidos isotérmica e reversivelmente até a metade do volume original, antes de serem 
utilizados para carbonatar a água. Calcule w, q e U. 
 
 
 
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4. Em certa reação exotérmica, em pressão constante, 50 kJ deixam o sistema na forma de calor 
e 20 kJ de energia deixam o sistema como trabalho de expansão. Quais os valores de H e U 
desse processo? 
 
 
 
5. Prove que H=q à pressão constante. 
 
 
 
 
 
 
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6. O físico britânico James Prescott Joule realizou um experimento de acordo com o aparato da 
figura abaixo. O cientista observou que a medida que o peso descia a uma distância L, era 
possível mover as três pás no interior do recipiente com uma parede isolada termicamente. Ao 
medir a temperatura da água, Joule observou que houve um aumento da temperatura do liquido. 
Explique esse fenômeno com base na Primeira Lei da Termodinâmica. 
 
 
 
 
 
7. Uma amostra de 4,00 mol de um gás perfeito com Cv,m = 5/2R, inicialmente a p1= 262 kPa e 
T1= 300K é aquecida reversivelmente até 450 K, a volume constante. Calcule: 
(a) a pressão final do gás; 
(b) a variação da energia interna (U) 
(c) o trabalho (w) 
 
 
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8. Uma amostra de 2,00 mol de CH3OH(g) é condensada isotérmica e reversivelmente passando 
para o estado líquido, a 64ºC e à pressão constante de 1 atm. A entalpia-padrão de vaporização 
do metanol, a 64ºC e 1 atm, é 35,3 kJ mol-1. Calcule w, q U e H para esse processo. Considere 
o vapor de metanol um gás perfeito e Hvap = - Hcond 
 
 
 
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9. Para o processo a seguir, responda: 
(a) o valor de w realizado para um sistema que libera 216 kJ de calor em um processo para o 
qual a diminuição da energia interna é 184 kJ. 
(b) o trabalho foi realizado contra ou a favor do sistema durante o processo? 
 
 
 
11. Calcule o trabalho em cada um dos seguintes processos, começando com uma amostra de 
gás em um pistão com T = 305 K, p = 1,79 atm e V= 4,29 L. (a) expansão irreversível contra a 
pressão externa constante de 1,00 atm, até o volume final de 6,52 L; (b) expansão reversível 
isotérmica até o volume final de 6,52 L.