(ITA - 2003 - 1a fase)
Num cilindro, provido de um pistão móvel sem atrito, é realizada a combustão completa de carbono (grafita). A temperatura no interior do cilindro é mantida constante desde a introdução dos reagentes até o final da reação. Considere as seguintes afirmações:
I. A variação da energia interna do sistema é igual a zero.
II. O trabalho realizado pelo sistema é igual a zero.
III. A quantidade de calor trocada entre o sistema e a vizinhança é igual a zero.
IV. A variação da entalpia do sistema é igual à variação da energia interna.
Destas afirmações, está(ão) CORRETA(S)
apenas I.
apenas I e IV.
apenas I, II e III.
apenas II e IV.
apenas III e IV.
Gabarito:
apenas II e IV.
Quando a pressão constante, temos
∆H = ∆U + P∆V (I)
∆H = variação de entalpia
∆U = variação de energia interna
∆V = variação de volume do sistema
P∆V = trabalho elástico
Na equação de combustão completa:
C(s) + O2(g) → CO2(g)
P∆V = ∆nRT Como ∆n = nprod – nreag = 1mol CO2 – 1mol O2 = zero
Temos P∆V = zero
Assim, na equação (I) ∆H = ∆U
I. A variação da energia interna do sistema é igual a zero. (FALSO) Como ∆H é menor do que zero, ∆U também é menor do que zero.
II. O trabalho realizado pelo sistema é igual a zero. (VERDADEIRO) P∆V = zero
III. A quantidade de calor trocada entre o sistema e a vizinhança é igual a zero. (FALSO) O calor liberado é absorvido pela vizinhança, pois, como a reação é realizada sob pressão constante, o calor trocado corresponde ao seu ∆H, que é menor do que zero.
IV. A variação da entalpia do sistema é igual à variação da energia interna. (VERDADEIRO) ∆H = ∆U