Química Física

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Explique o que significa capacidade calorífica? Explique o comportamento da capacidade calorífica na transição de fase.

Testando o Conhecimento

há 11 meses

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Lista_Primeira_Lei_Termodinamica

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A capacidade calorífica é a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de uma substância em uma unidade de temperatura (geralmente 1 °C ou 1 K). Ela pode ser expressa como capacidade calorífica a volume constante (Cv) ou a pressão constante (Cp). Durante uma transição de fase, como a fusão (sólido para líquido) ou a vaporização (líquido para gás), a capacidade calorífica pode apresentar um comportamento diferente. Nesses momentos, a temperatura da substância não muda, mesmo com a adição de calor, pois a energia é utilizada para romper as ligações intermoleculares. Assim, a capacidade calorífica efetiva durante a transição de fase é muito alta, pois todo o calor fornecido é usado para a mudança de fase, e não para aumentar a temperatura.

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Uma amostra de 4,0 mol de O2 está inicialmente confinada num vaso de 20 dm3, a 270 K, e sofre uma expansão adiabática contra uma pressão externa constante de 600 Torr até que o seu volume aumente por um fator de 3,0. Calcule q, w, ΔT, ΔU e ΔH. (Cp,m = 29,4 J.K-1.mol-1; 760 Torr = 1 bar = 1.105 Pa)

Quando se aquecem 3,0 mol de O2, na pressão constante de 3,25 atm, sua temperatura se eleva de 260 K até 285 K. A capacidade calorífica molar do O2, a pressão constante, é 29,4 JK-1mol-1. Calcule q, ΔH e ΔU. (1 atm = 1,01325.105 Pa)

Calcule a temperatura final de uma amostra de argônio, com 12,0 g, que se expande reversível e adiabaticamente de 1,0 dm3, a 273,15 K, até 3,0 dm3. (Cp,m = 20,77 J.K-1.mol-1)

Uma amostra de CO2, com 2,45 g, a 27 °C, se expande reversível e adiabaticamente de 500 cm3 até 3,00 dm3. Qual o trabalho feito pelo gás?

Uma amostra de nitrogênio (N2), com 3,12 g, a 23,0 °C, se expande reversível e adiabaticamente de 400 cm3 até 2,00 dm3. Qual o trabalho feito pelo gás?

A partir dos dados que são apresentados a seguir, determine o DfH° do diborano, B2H6(g), a 298 K. B2H6(g) + 3 O2(g) B2O3(s) + 3H2O(g) DfH° = -1941 kJ.mol-1 2 B(s) + 3/2 O2(g) B2O3(s) DfH° = -2368 kJ.mol-1 H2(g) + ½ O2(g) H2O(g) DfH° = -241,8 kJ.mol-1

Para a reação C2H5OH(l) + 3O2(g) 2CO2(g) + 3H2O(g) DrU° = -1373 kJ.mol-1, a 298 K. Calcule DrH°.

Para a reação 2C6H5COOH(s) +13 O2(g) 12 CO2(g) + 6 H2O(g), DrU° = -772,7 kJ.mol-1, a 298 K. Calcule DrH°.

Um certo líquido tem DvapH° = 32,0 kJ.mol-1. Calcule q, w, DH e DU, quando se vaporiza 0,70 mol do líquido a 260 K e 765 Torr.( 760 Torr = 1.105 Pa)

Uma amostra de 1,5 mol de um gás perfeito, com Cp,m = 20,8 J.K-1.mol-1, está inicialmente a 230 kPa e 315 K e sofre uma expansão adiabática reversível até a sua pressão atingir 170 kPa. Calcule o volume e a temperatura finais e o trabalho efetuado.

Explique se a energia interna e a entalpia dependem da variação de volume?

Um certo gás se expande no vácuo. Se o sistema for isolado das suas vizinhanças termicamente, sua energia aumenta ou diminui? Explique. Considere o gás ideal.

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Explique o que significa capacidade calorífica? Explique o comportamento da capacidade calorífica na transição de fase.

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Quando se aquecem 3,0 mol de O2, na pressão constante de 3,25 atm, sua temperatura se eleva de 260 K até 285 K. A capacidade calorífica molar do O2, a pressão constante, é 29,4 JK-1mol-1. Calcule q, ΔH e ΔU. (1 atm = 1,01325.105 Pa)

Calcule a temperatura final de uma amostra de argônio, com 12,0 g, que se expande reversível e adiabaticamente de 1,0 dm3, a 273,15 K, até 3,0 dm3. (Cp,m = 20,77 J.K-1.mol-1)

Uma amostra de CO2, com 2,45 g, a 27 °C, se expande reversível e adiabaticamente de 500 cm3 até 3,00 dm3. Qual o trabalho feito pelo gás?

Uma amostra de nitrogênio (N2), com 3,12 g, a 23,0 °C, se expande reversível e adiabaticamente de 400 cm3 até 2,00 dm3. Qual o trabalho feito pelo gás?

A partir dos dados que são apresentados a seguir, determine o DfH° do diborano, B2H6(g), a 298 K. B2H6(g) + 3 O2(g) B2O3(s) + 3H2O(g) DfH° = -1941 kJ.mol-1 2 B(s) + 3/2 O2(g) B2O3(s) DfH° = -2368 kJ.mol-1 H2(g) + ½ O2(g) H2O(g) DfH° = -241,8 kJ.mol-1

Para a reação C2H5OH(l) + 3O2(g) 2CO2(g) + 3H2O(g) DrU° = -1373 kJ.mol-1, a 298 K. Calcule DrH°.

Para a reação 2C6H5COOH(s) +13 O2(g) 12 CO2(g) + 6 H2O(g), DrU° = -772,7 kJ.mol-1, a 298 K. Calcule DrH°.

Um certo líquido tem DvapH° = 32,0 kJ.mol-1. Calcule q, w, DH e DU, quando se vaporiza 0,70 mol do líquido a 260 K e 765 Torr.( 760 Torr = 1.105 Pa)

Uma amostra de 1,5 mol de um gás perfeito, com Cp,m = 20,8 J.K-1.mol-1, está inicialmente a 230 kPa e 315 K e sofre uma expansão adiabática reversível até a sua pressão atingir 170 kPa. Calcule o volume e a temperatura finais e o trabalho efetuado.

Explique se a energia interna e a entalpia dependem da variação de volume?

Um certo gás se expande no vácuo. Se o sistema for isolado das suas vizinhanças termicamente, sua energia aumenta ou diminui? Explique. Considere o gás ideal.

Comente a respeito da afirmação: “O calor produz um movimento ao acaso, mas o trabalho produz um movimento direcionado”.

Como um gás pode se expandir sem realizar trabalho? Como deve ser a expansão para que o trabalho seja máximo?

Explique a diferença entre a variação da energia interna e a variação de entalpia num processo físico ou químico.

Explique o significado das experiências de Joule. O que Joule observaria, caso sua aparelhagem fosse mais sensível?

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