Questões de Termodinâmica: Energia Interna, Trabalho, Energia Livre de Gibbs e Entropia (Química)

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Tomando como base os princípios termodinâmicos, identifique cada uma das afirmativas abaixo como sendo verdadeira (V) ou falsa (F).

I. Quanto mais forte o ácido, mais positivo o valor de ∆Gº para a dissociação.
II. Quanto mais forte o ácido, mais negativo o valor de ∆Gº para a dissociação.
III. Quando o ∆H é positivo, a reação ocorre com absorção de calor.
IV.Quando o ∆H é negativo, a reação ocorre com absorção de calor.

A alternativa com a sequência correta é:

  • A F, V, V, F.
  • B V, F, V, F.
  • C F, V, F, V.
  • D V, F, F, V.
  • E F, F, V, V.

Um estudante deixou 01 grama de H2O a 100 °C e pressão de 1 atm, para vaporizar. Ele assumiu que há um comportamento de gás ideal no processo. Sabendo que a densidade de H2O a 100 °C é 0,96 g/cm3 e ΔHvap da água é 2260 J/g, considere os seguintes dados: R = 0,082 L.atm/mol.K; 1 L.atm = 101,3 J; Massas Molares (H = 1 g/mol; O = 16 g/mol).
Os valores de q, w, ΔH e ΔU são, respectivamente:

  • A - 2260 J; - 2260 J; + 172 J e - 2088 J
  • B - 2260 J; + 2260 J; - 172 J e - 2088 J
  • C + 2260 J; - 2260 J; - 172 J e - 2088 J
  • D + 2260 J; - 2260 J; + 172 J e + 2088 J
  • E + 2260 J; + 2260 J; -172 J e + 2088 J

A entropia está relacionada à desordem de um sistema. Os valores de ΔS relativos a mudanças de fases ilustram muito bem a correlação entre entropia e caos molecular. Quando um sólido se funde, a pressão constante, uma quantidade de calor é absorvida pelo sistema.
Dados: ΔH°fus = 6.025 J/mol e temperatura de fusão do gelo é de 0 °C.

O valor de ΔS°fus relacionado à fusão do gelo em água é:

  • A – 60,2 J/mol.K
  • B – 22,1 J/mol.K
  • C 22,1 J/mol.K
  • D 60,2 J/mol.K
  • E 1,6x106 J/mol.K

Um químico em visita a cidade de Marabá-PA pediu um copo com água em um restaurante local, porém, devido ao forte calor, típico da região, ele solicitou gelo em cubos ao garçom, que adicionou gelo no copo. Naturalmente, o gelo começou a fundir. O químico começou a pensar no processo termodinâmico envolvido em seu copo de água e gelo. De um modo correto, ele concluiu que

  • A a energia livre de Gibbs é igual a zero no processo.
  • B houve aumento da entalpia e a entropia ficou inalterada.
  • C houve aumento da entropia e da entalpia do sistema.
  • D houve diminuição da entropia e da entalpia do sistema.
  • E ocorreu diminuição da entropia e que a energia livre de Gibbs é menor que zero.

Um sistema fechado contendo 1 mol de um gás ideal monoatômico sofre uma expansão isotérmica reversível de 5 L para 10 L a 298 K. Considere essas condições e indique qual alternativa está CORRETA:

  • A A variação de energia interna (ΔU) do sistema é zero.
  • B A variação de entalpia (ΔH) do sistema é maior do que zero.
  • C O trabalho (w) realizado pelo sistema é negativo.
  • D O calor (q) absorvido pelo sistema é negativo.
  • E A variação de entalpia (ΔH) do sistema é menor do que zero.