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Calcule, para o gelo e para a água, o efeito nos valores dos seus respectivos potenciais químicos quando a pressão sobre o sistema é aumentada de 1...

Calcule, para o gelo e para a água, o efeito nos valores dos seus respectivos potenciais químicos quando a pressão sobre o sistema é aumentada de 1 para 2 bar a 0 oC. A densidade do gelo é de 0,917 g cm-3 e a da água é de 0,999 g cm-3 nestas condições. Dados: dµ = VmdP e Mágua = 18 g mol-1. Interprete os resultados numéricos. 5. Cont... A 0oC e 1,0 bar, os potenciais químicos do gelo e da água são iguais, o que implica que as duas fases estão presentes. Quando a pressão é aumentada para 2,0 bar, as duas fases aumentam o seu valor de µ (para substâncias puras, ele sempre aumenta, pois Vm > 0), mas o fazem em proporções diferentes. Se subtrairmos um valor do outro, encontraremos que a variação para o gelo é 162 mJ mol-1 maior do que para a água, o que implica que a 2,0 bar o potencial químico do gelo é maior. Logo, gelo não pode existir como fase estável a 2,0 bar e 0 oC!


Essa pergunta também está no material:

Gabarito da P1 - BQT
8 pág.

Físico-química III Universidade Federal de Mato Grosso do SulUniversidade Federal de Mato Grosso do Sul

💡 1 Resposta

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Para calcular o efeito nos valores dos potenciais químicos do gelo e da água quando a pressão é aumentada de 1 para 2 bar a 0°C, podemos utilizar a equação dµ = VmdP, onde dµ é a variação do potencial químico, Vm é o volume molar e P é a pressão. Para o gelo, temos que Vm = 23,2 cm³/mol e d = 0,917 g/cm³. Portanto, M = d x Vm = 21,3 g/mol. Substituindo esses valores na equação, temos: dµ = VmdP = (23,2 cm³/mol) x (0,917 g/cm³) x (1 bar) = 21,3 J/mol Assim, a variação do potencial químico do gelo é de 21,3 J/mol quando a pressão é aumentada de 1 para 2 bar a 0°C. Para a água, temos que Vm = 18 cm³/mol e d = 0,999 g/cm³. Portanto, M = d x Vm = 17,98 g/mol. Substituindo esses valores na equação, temos: dµ = VmdP = (18 cm³/mol) x (0,999 g/cm³) x (1 bar) = 17,98 J/mol Assim, a variação do potencial químico da água é de 17,98 J/mol quando a pressão é aumentada de 1 para 2 bar a 0°C. Podemos interpretar esses resultados numéricos observando que a variação do potencial químico do gelo é maior do que a da água, o que significa que o potencial químico do gelo é maior do que o da água a 2 bar e 0°C. Isso implica que o gelo não pode existir como fase estável nessas condições, pois a água é mais estável.

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