lista de exercício 2ª e 3ª leis

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE 
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAIS 
PROFESSOR: Luís Eduardo Almeida 
LISTA DE EXERCÍCIOS DE TERMODINÂMICA DE MATERIAIS 
2ª e 3ª LEIS 
1. Calcule a entropia molar de uma amostra a volume constante do Ne em 500K sabendo-
se que esta amostra tem entropia igual 146,22 J K-1 mol-1 em 298 K. 
2. Calcule o S (para o sistema) quando 3,00 mol de um gás perfeito monoatômico, que tem 
CP,m = 5/2 R, é aquecido e comprimido de 25ºC e 1atm para 125ºC e 5,0atm. Discuta o 
sinal de S. 
3. 25g de uma amostra de gás metano em 250K e 18,5atm expande-se isotermicamente até 
a pressão de 2,5atm. Calcule a mudança de entropia do gás. 
4. Uma amostra de gás perfeito que inicialmente ocupa 15,0L em 250K e 1,00atm é 
comprimido isotermicamente. Para que volume deve decrescer o gás para reduzir a 
entropia de 5,0 J. K-1? 
5. Calcule a energia padrão de Gibbs da reação: 4HCl(g) + O2(g) 2Cl2(g) 
+ 2H2O (l), em 298K . Procure em tabelas apropriadas os valores de Sº e Hº. 
6. Considere um sistema consistindo de 2,0 mol de CO2(g), inicialmente em 25ºC em 10atm 
confinado em um cilindro de 10 cm2 de área. Este gás se expande adiabaticamente contra 
uma pressão externa de 1,0atm até que o piston se mova para cima 20cm. Assuma que 
o CO2 é um gás perfeito e que CV,m = 28,8 J K-1 mol-1. Calcule (a) q, (b) W, (c) U, (d) T, 
(e) S. 
7. Calcule a diferença de entropia molar (a) entre a água líquida e gelo em –5ºC, (b) entre 
água líquida e seu vapor em 95ºC em 1,00 atm. As diferenças das capacidades caloríficas 
de fusão e vaporização são 37,3 J K-1 mol-1e na vaporização é -41,9 JK-1mol-1 
respectivamente. Diferencie as mudanças de entropia da amostra, das vizinhanças e total 
do sistema e discuta a espontaneidade das transições nas duas temperaturas. 
8. Um ciclo de Carnot usa 1,00 mol, de um gás monoatômico perfeito saindo de um estado 
inicial de 10,0 atm e 600 K. Há uma expansão isotérmica para a pressão de 1,00 atm 
(passo 1) e, então, uma expansão adiabática para a temperatura de 300 K (passo 2). Esta 
expansão é seguida por uma compressão isotérmica (passo 3), e então uma compressão 
adiabática (passo 4) voltando ao estado inicial. Determine os valores de q, W, U, H, S 
(de cada passo) , Stot . 
9. Um mol de gás perfeito em 27ºC é expandido isotermicamente de uma pressão inicial de 
3,00 atm para uma pressão final de 1,00 atm por dois caminhos (1) reversivelmente, e (2) 
contra uma pressão externa de 1,00 atm. Calcule a temperatura final e q, W, H, S (de 
cada passo), Stot . 
10. Calcule a energia de Helmholtz de formação, formAo do CH3OH(l) em 298 K da sua 
energia de Gibbs formação padrão e assuma que o H2 e o O2 são gases perfeitos. 
11. Quando a pressão em uma amostra de 35g de um líquido é aumentada isotermicamente 
de 1 atm para 3000 atm, a energia de Gibbs aumenta de 12KJ. Calcule a densidade do 
líquido. 
12. Quando 2,00 mol de um gás em 330 K e 3,50 atm é submetido a uma compressão 
isotérmica, sua entropia decresce para 25,0 J K-1. Calcule a pressão final do gás e G 
para a compressão.