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Termodinâmica II – Exercícios Equilíbrio de fases de substâncias puras 1. Verifique na tabela de propriedades da água, para a água saturada, que a energia livre de Gibbs é a mesma para as fases líquida e vapor. 2. A pressão de vapor do 2,2,4-trimetilpentano em diferentes temperaturas é dada na tabela apresentada abaixo. Estime o calor latente de vaporização desse composto a 25 °C. Pressão de vapor (kPa) 0,667 1,333 2,666 5,333 8,000 13,333 26,666 53,333 101,32 Temperatura (°C) -15,0 -4,3 7,5 20,7 29,1 40,7 58,1 78,0 99,2 Resp. 35,649 kJ/mol 3. Utilize a equação de Clapeyron-Clausius para estimar o ∆ℎ da água a 50 °C. Resp. 2360 kJ/kg 4. Determine (a) o calor de vaporização e (b) a entropia de vaporização do benzeno a 80°C. Para isto considere que a equação de Antoine representa a relação Psat(T) e que na equação de Clausius podemos dizer que o vapor é um gás ideal com um volume muito maior que o líquido. Compare o resultado obtido para o calor com o valor experimental disponível na tabela B.2 (parâmetros da equação de Antoine). Resp. (a) 31,93 kJ/mol (b) 90,4 J/mol/K 5. Uma substância pura está contida em um recipiente de volume rígido a 300 K e 1 bar. Existe equilíbrio líquido- vapor e o sistema é aquecido até que a pressão seja igual a 21 bar. O equilíbrio líquido-vapor é mantido durante todo o processo. (a) Qual deve ser a temperatura se considerarmos que o volume do vapor é bem representado pela equação do gás ideal? (b) Qual deve ser a temperatura se o volume do vapor for representado por uma equação tipo virial com 2 termos 𝑍 = 1 + 𝐵′𝑃, onde 𝐵 = −10 𝑚 𝐽⁄ . Para todo este problema: admita que a entalpia de vaporização é constante e igual a 16,628 kJ/mol e que o volume molar do líquido é muito pequeno frente ao do vapor. Resp. a) 552,16 K b) 523,3 K