Quimica Geral 1 - Russel.pdf

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Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Isto significa que, dos 40,7 kJ de calor para ferver um mol de água, 37,6 kJ são empregados para realizar a conversão do líquido a gás, e um adicional de 3,1 kJ é empregado para realizara trabalho de empurrar a atmosfera. A equação termoquímica (ver Seção 3.4), Nos diz que 40,7 quilojoules de calor são absorvidos por um mol de água líquida quando é fervida a uma pressão constante de 1 atm. Isto também significa que a 100 °Ce 1 atm, a entalpia de 1,00 mol de água gasosa é 40,7 kJ maior que a água líquida. Sob as mesmas condições, 40,7 kJ de calor devem ser removidos de 1,00 mol água gasosa (vapor) a 100 °C para ser condensada: Observe que o sinal de menos significa que o calor é perdido pelo sistema. As variações de entalpia na ebulição e condensação da água são mostradas esquematicamente na Figura 3.2. Exemplo 3.2 Uma certa reação se realiza à pressão constante. Durante o processo, o sistema absorve das vizinhanças 125 kJ de calor, e como o sistema se expande no decorrer 141
eação, ele realiza um trabalho de 12 kJ sobre as vizinhanças. Calcule o valor de q, w, ΔU, ΔH do sistema. Solução: Do enunciado do problema, q = 125 kJ w = -12 kJ Como o processo se realiza à pressão constante, ΔH = q = 125 kJ Da primeira lei, temos que: ΔU = q+ w = 125 kJ + (-12 kJ) = 113 kJ Problema Paralelo: Uma certa reação química se realiza à pressão constante e libera 225 kJ de calor. Enquanto o processo se realiza, o sistema se contrai quando as vizinhanças realizam trabalho de 15 kJ. Calcule os valores de q, w, ΔU, e ΔH do sistema. Resposta: q = -225 kJ, w = 15 kJ, ΔH = -225 kJ, ΔU= -210 kJ. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Comentários Adicionais É bem possível que neste ponto você não se sinta seguro o suficiente quanto à compreensão do conceito de entalpia. De fato, é verdade que ainda não definimos rigorosamente esta quantidade. (Ela virá mais tarde no Capítulo 17.) Por enquanto, é suficiente lembrar que a variação de entalpia, ΔH, é uma quantidade usada para indicar o total de calor absorvido ou liberado durante um processo realizado à pressão constante. Daqui em diante neste livro, virtualmente toda absorção e emissão de calor serão indicadas especificando o valor de ΔH para cada processo. 3.3 CALORIMETRIA O calor liberado ou absorvido durante as transformações físicas e químicas é medido no laboratório por meio de um calorímetro (provém da palavra calorie (cal), que não é uma unidade SI de energia. A princípio uma caloria foi definida como a quantidade de calor necessária para aumentar a temperatura da água de 14,5 °C para 15,5 °C. Agora é definida em termos de unidade SI, o joule: 1 cal = 4,184 J, exatamente.) Um tipo de calorímetro é a bomba calorimétrica, mostrada na Figura 3.3. Os reagentes são colocados num recipiente de aço de paredes resistentes chamado bomba, o qual está imerso numa quantidade de água contida num 142
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