Resposta de referência elaborada por resolução técnica — não é o padrão da banca
Texto-base:
Uma dada reação (I), cujo calor liberado é desconhecido, é conduzida em um reator que utiliza um gás mantido a volume constante (V) como banho térmico. Outras duas reações (II e III) conduzidas em condições similares apresentam calor liberado a volume constante (Q_V) conforme apresentado na tabela abaixo:
Reação | Equação | Q_V (kJ mol⁻¹)
I | A + ½B → D | ?
II | A + B → C | 400
III | D + ½B → C | 300
Considere as seguintes informações sobre o gás do banho térmico, que tem comportamento não ideal e obedece à equação:
(P + n²a/V²)(V − nb) = nRT,
em que: a = 62,5 L² atm mol⁻¹; b = 0,4 L mol⁻¹; n = 0,4 mol; V = 10 L; capacidade calorífica molar a volume constante (C_V,m) = 83,33 J K⁻¹ mol⁻¹; temperatura inicial (Tᵢ) = 300 K.
Uma dada reação (I), cujo calor liberado é desconhecido, é conduzida em um reator que utiliza um gás mantido a volume constante (V) como banho térmico. Outras duas reações (II e III) conduzidas em condições similares apresentam calor liberado a volume constante (Q_V) conforme apresentado na tabela abaixo:
Reação | Equação | Q_V (kJ mol⁻¹)
I | A + ½B → D | ?
II | A + B → C | 400
III | D + ½B → C | 300
Considere as seguintes informações sobre o gás do banho térmico, que tem comportamento não ideal e obedece à equação:
(P + n²a/V²)(V − nb) = nRT,
em que: a = 62,5 L² atm mol⁻¹; b = 0,4 L mol⁻¹; n = 0,4 mol; V = 10 L; capacidade calorífica molar a volume constante (C_V,m) = 83,33 J K⁻¹ mol⁻¹; temperatura inicial (Tᵢ) = 300 K.
- a)Sabendo que 0,1 mol de A são utilizados na reação I, calcule o Q_V liberado nessa reação.
- b)Determine a temperatura final do banho térmico.
- c)Determine a pressão inicial e a pressão final do banho térmico.
AS QUESTÕES DISSERTATIVAS, NUMERADAS DE 21 A 30, DEVEM SER RESPONDIDAS NO CADERNO DE SOLUÇÕES.
AS QUESTÕES NUMÉRICAS DEVEM SER DESENVOLVIDAS SEQUENCIALMENTE ATÉ O FINAL.