Lista Termodinâmica 2

Propriedades de mistura 1 Há a necessidade de preparar 2000 cm³ de um anticongelante constituído por uma solução 30 molar de metanol em água Quais volumes de metanol puro e água pura a 25 C devem ser misturados para formar os 2000 cm³ de anticongelante também a 25C Os volumes parciais molares do metanol 1 e da água 2 em uma solução 30 molar de metanol e os volumes molares das espécies puras todos a 25 C são V1 38632 cm³mol1 V2 17765 cm³mol1 v1 40727 cm³mol1 v2 18068 cm³mol1 Resp V1 1017 cm³ e V2 1053 cm³ 2 3 mols de água e 1 mol de ácido sulfúrico são misturados isotermicamente a 0 C Qual é a quantidade de calor em kJkg que deve ser adicionada ou retirada da mistura para manter a temperatura em 0 C Resp 479 kJ 3 Para 1 atm e 21 C as entalpias do ácido sulfúrico e da água quando puros são 1596 e 1591 kJmol respectivamente Sabendo que Δhmis 7440xH2SO4xH2O1 0561xH2SO4 determinar as entalpias parciais molares para uma mistura equimolar Resp HSO4 66 e H2O 170kJmol 4 O seguinte sistema de equações foi sugerido para representar os volumes parciais molares em soluções binárias a T e P constantes V1 v1 a b ax1 bx12 V2 v2 a b ax2 bx22 onde a e b são funções apenas de T e P e v1 e v2 são os volumes molares dos componentes puros Estas equações são termodinamicamente coerentes 5 A entalpia de uma solução líquida binária de componentes 1 e 2 a 25 C e 1 atm é representada pela equação h 100x1 150x2 x1x210x1 5x2 Determine para as dadas T e P a As expressões para H1 e H2 b Os valores numéricos de h1 e h2 c Os valores numéricos de H1 e H2 Resposta H1 100 5x2 x1x220 20x1 10x2 H2 150 10x2 x1x210 20x1 10x2 h1 100 h2 150 Jmol H1 105 H2 160 Jmol 6 A 30 C e 1 atm o volume de misturas líquidas de benzeno 1 e cicloexano 2 podem ser representadas pela expressão v 1094 168x1 264x1² onde x1é a fração molar do benzeno e v tem as unidades cm³mol Determinar para 30 C e 1 atm as expressões V1 V2 e Δvmis Resposta V1 926 528x1 264x12 V2 1094 264x12 Δvmis 264x1 264x12 7 Sabendo que a entropia de uma mistura de gases ideais é sGI ΣNi1 yisiGI R ΣNi1 yilnyi onde siGI é a entropia do gás i puro e N é o número de componentes da mistura A Determinar a energia de Gibbs de uma mistura de gases ideais em função da energia de Gibbs dos componentes puros gGi e das composições yi B Determinar a expressão da variação da energia de Gibbs quando gases ideais são misturados ΔgGlimist C Com as expressões obtidas anteriormente prove que 2 gases ideais quando colocados em contato vão sempre se misturar para formar apenas uma fase Resposta a gGI ΣNi1 yigiGI RT ΣNi1 yilnyi b ΔgGlimist RT ΣNi1 yilnyi