Uma amostra de 2,00 mol de metanol (CH3OH) é condensada isotermicamente e reversivelmente a 64ºC. A entalpia-padrão de vaporização do metanol na te...

Para calcularmos W, Q, ΔH e ΔU, podemos utilizar as seguintes equações termodinâmicas: - W = -nRTln(Vf/Vi), onde n é o número de mols, R é a constante dos gases ideais, T é a temperatura em Kelvin, Vi é o volume inicial e Vf é o volume final. - Q = nΔH, onde ΔH é a entalpia de vaporização do metanol. - ΔU = Q - W Substituindo os valores dados na questão, temos: - n = 2,00 mol - R = 8,31 J/mol.K - T = 64 + 273 = 337 K - ΔH = 35,3 kJ/mol - Vi = desprezível - Vf = nRT/Pf, onde Pf é a pressão de vapor do metanol a 64ºC. Podemos encontrar esse valor na tabela de pressão de vapor do metanol e obtemos Pf = 12,8 kPa. Assim, temos: - Vf = (2,00 mol x 8,31 J/mol.K x 337 K) / (12,8 kPa) = 11,1 L - W = -2,00 mol x 8,31 J/mol.K x ln(11,1 L / desprezível) = 11,1 kJ - Q = 2,00 mol x 35,3 kJ/mol = 70,6 kJ - ΔU = 70,6 kJ - 11,1 kJ = 59,5 kJ Portanto, os valores de W, Q, ΔH e ΔU para o processo são, respectivamente, 11,1 kJ, 70,6 kJ, 35,3 kJ/mol e 59,5 kJ.