Termoquimica

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1. Diferencie, do ponto de vista molecular, calor e trabalho. O conceito de
trabalho em termodinâmica coincide com aquele da mecânica? Explique
as diferenças e semelhanças.
R: calor e trabalho são formas de transferência de energia associadas ao movimento da matéria
Trabalho na Mecânica
O trabalho elementar realizado por uma força agindo através de um deslocamento, isto é, é o produto daforça pelo deslocamento na sua direção (ou seja, seu produto escalar). Desta forma, o trabalho realizado.
Trabalho em Termodinâmica
É uma interação entre um sistema e seu meio. Como tal, o trabalho é, via de regra, um fenômeno de fronteira.
Em termodinâmica o conceito de trabalho e semelhante. Ambas reflete a energia mecânica do sistema devido a um deslocamento. Porem, em mecânica o corpo querealiza trabalho é rígido (incompreensível), já em termodinâmica o corpo que realiza trabalho é um gás, podendo ser pressurizado. Devido isto, em vez de utilizar a equação da mecânica, utilizaremos o conceito de pressão.

2. Considere a figura 1.1. Após a ocorrência de combustão, parte da energia
permanece no gás. Como se manifesta essa energia, na forma de calor ou de trabalho? Por quê?
R: Naforma de calor devido a um aumento de temperatura do gás. Essa energia produz um aumento da energia interna do sistema(gás).

3. Não havendo movimento do pistão, toda a energia decorrente da combustão contribui para aumentar a energia dos gases aquecidos. Que instrumento mede indiretamente esse aumento de energia?
R: Calorímetro a volume constante.

4. Considere um gás no nível microscópico, noqual podemos acompanhar o
movimento de suas moléculas. Explique como funciona um termômetro imerso num gás aquecido, pensando nas moléculas do gás, nas partículas que constituem o vidro e nos átomos do mercúrio líquido no interior do bulbo do termômetro.
R: O termômetro de mercúrio é o mais usado entre nós. Ele consiste bàsicamente de um tubo capilar (fino como cabelo) de vidro, fechado avácuo, e um bulbo (espécie de bolha arredondada) em uma extremidade contendo mercúrio.
O gás sendo aquecido as partículas se movem aleatoriamente em todas as direções e com diferentes velocidades. As partículas que colidiram com o vidro do termômetro, assim as partículas que constituem o vidro se aquecem, o mesmo processo ocorre entre o vidro e o mercúrio (paredes internas do vidro), e os átomos domercúrio, como todos os materiais, dilata-se quando aumenta a temperatura. Por ser extremamente sensível, ele aumenta de volume à menor variação de temperatura, mesmo próxima à do corpo humano. O volume do mercúrio aquecido se expande no tubo capilar do termômetro. E essa expansão é medida pela variação do comprimento, numa escala graduada. É dessa forma, pela expansão do líquido, que observamos avariação da temperatura em geral.Todo este processo requer um tempo para que i sistema entre em equilíbrio, ou seja, para que e energias do gás aquecido esteja em equilíbrio com as paredes externas do vidro, que por sua vez esteja em equilíbrio com as paredes internas e com os átomos de mercurio.

5. Classifique os sistemas dados em abertos, fechados e isolados: a)um bule de café quente; b)umbéquer contendo 100 mL de água, no interior de uma geladeira; c)todo o interior da geladeira; d)um ovo; e)uma garrafa térmica bem fechada; f)uma lata de refrigerante.
R: a) aberto um bule troca energia e matéria, b) aberto o béquer troca energia e matéria com a geladeira, c) se analisarmos so o interior da geladeira isolado, d) aberto, a casca do ovo é porosa troca matéria e calor, e) teoricamenteisolado, f) fechado, troca energia e não matéria.

6. Comente a afirmação, do ponto de vista termodinâmico: a energia total do
Universo é constante.
R: Os alicerces da física consistem no principio de conservação da energia. Todos as formas são escritos com base neste principio. Ate onde se conhece este principio nunca foi violado, porem o universo ainda não é bem compreendido o que não pode...
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