3a Lista Termodinâmica

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Instituto de Química da Universidade Federal da Bahia 
Departamento de Química Geral e Inorgânica - Química 
Aluno (a):______________________________________________________________ 
Profa Dra Poliana M. M. de Almeida 
 
LISTA DE EXERCÍCIOS DE TERMODINÂMICA 
Autoria: Profa. Dra Soraia Teixeira Brandão 
 
1.a) 1 litro de gás num cilindro sob pressão de 10 atm, sofre uma transformação 
isotérmica, contra uma pressão externa de 2 atm, atingindo um novo estado sob pressão 
de 2 atm e volume de 5 L. Considerando o comportamento de gás ideal, determine a 
variação de energia interna, calor e trabalho envolvidos nesta transformação. 
Resp.: w = - 8 at.L; Q = 8 atm.L; ΔU = 0. 
 
b) 1 litro de gás confinado num cilindro sob pressão de 10 atm, sofre uma 
transformação isotérmica, contra o vácuo, atingindo um novo estado sob pressão de 2 
atm e volume de 5 L. Considerando o comportamento de gás ideal, determine a variação 
de energia interna, calor e trabalho envolvidos nesta transformação. 
Resp.: w = 0; Q = 0; ΔU = 0. 
 
c) Utilizando os resultados dos itens a e b, justifique se calor e trabalho são ou não 
função de estado. 
 
2. Comente justificando as seguintes frases: 
a) Sob pressão constante, o calor é igual à variação de energia interna envolvidas na 
transformação. 
b) Um processo espontâneo é aquele que ocorre rapidamente, e com liberação de calor. 
c) Quanto maior a temperatura, maior a variação da entropia envolvida numa 
transformação. 
d) O primeiro princípio da termodinâmica permite avaliar o sentido espontâneo de uma 
transformação. 
 
 
 
3. Um sistema gasoso é submetido a um processo de duas etapas. Na 1ª etapa absorve 
50 J de calor sob volume constante. Na 2ª etapa libera 5 J de calor sob pressão constante 
de 1 atm, voltando ao estado inicial. Considere que 1 atm.L = 101,325 J. Em relação aos 
conhecimentos termodinâmicos envolvidos, responda justificando: 
a) Qual o significado da entalpia e qual sua utilidade em processos isobáricos? 
4. Sugira um modo de determinar a variação de entalpia de uma reação de difícil 
execução experimental. 
5. O dióxido de nitrogênio, um dos causadores da poluição do ar atmosférico, pode ser 
originado a partir da reação: 2 NO (g) + O2 (g) → 2 NO2 (g). Com base nos seus 
conhecimentos sobre termodinâmica: 
a) Determine a energia livre desta reação a 25°C ? Resp.: - 69760.6 J 
b) Determine a partir de qual temperatura essa reação é espontânea? Resp.: T < 505°C 
 
6. Através dos dados termodinâmicos da tabela abaixo, faça uma previsão da 
espontaneidade de obtenção da amônia, a partir da reação entre nitrogênio e hidrogênio, 
N2 (g) + 3 H2 (g) → 2 NH3 (g), nas seguintes condições: 
a) Temperatura de 25 °C e pressão atmosférica. Resp.: G = - 32992 J 
b) Temperatura de 500 °C e pressão atmosférica. Resp.: G = 61413 J 
 
Dados: R = 8,314 J/mol.K 
Substâncias Entalpia de formação padrão 
a 25 ⁰C (kJ/mol) 
Entalpia de formação padrão 
a 25 ⁰C (J/K.mol) 
NO (g) 90,37 210, 62 
NO2 (g) 33,84 240,45 
O2 (g) 0 205,00 
N2 (g) 0 191,61 
H2 (g) 0 130,68 
NH3 (g) - 46, 11 192,45 
 
 
 7. Determine a variação de entalpia padrão de formação: 
(a) Da glicose 6 C(s) + 3 O2 (g) + 6 H2 (g) → C6H12O6 (s). 
 
 
 
 
Resp.: - 1269,5 kJmol-1 
 
(b) Do diborano, B2H6 (g) a 298 K 
2 B (s) + 3 H2 (g) → B2H6 (g) 
 
 
Resp.: 36,6 kJmol-1 
 
(c) Do metanol 
 
Resp.: - 136,5 kJmol-1 
(d) Da reação química que converte a hidroquinina em quinona juntamente com a 
decomposição do peróxido de hidrogênio. 
 
 
 
 
Resp.: - 497,6 kJmol-1