A sublimação completa de uma mesma quantidade de dióxido de carbono no estado sólido a é conduzido em dois reatores distintos:
Reator fechado de paredes rígidas e indeformáveis.
Reator tubular provido de um pistão com massa desprezível e que se desloca sem atrito.
Considere as proposições:
O processo no primeiro reator ocorre com absorção de calor.
O trabalho realizado é maior no segundo reator.
A variação de energia interna é maior no primeiro reator.
A variação de energia interna é igual ao calor no segundo reator.
Assinale a alternativa que relaciona as proposições incorretas.
No primeiro reator, a sublimação ocorre a volume constante, de modo que não há trabalho de expansão. No segundo, o pistão pode se deslocar, então o sistema realiza trabalho sobre a vizinhança. Como a sublimação do dióxido de carbono é um processo endotérmico, ela exige absorção de calor em ambos os casos. Com isso, é possível avaliar cada proposição.
A transformação é A sublimação é um processo endotérmico, isto é, ocorre com absorção de calor. Portanto, no primeiro reator o processo também ocorre com absorção de calor.
No reator de paredes rígidas e indeformáveis, o volume é constante. Assim, não há trabalho de expansão. Já no reator com pistão móvel, há aumento de volume durante a formação do gás, e o sistema realiza trabalho contra a pressão externa. Portanto, o trabalho realizado é maior no segundo reator.
A variação de energia interna é função de estado. Como a mesma quantidade de sofre a mesma transformação, do estado sólido ao estado gasoso, na mesma temperatura, a variação de energia interna é a mesma nos dois reatores, independentemente do caminho.
No segundo reator, há realização de trabalho de expansão. Portanto, a energia interna não é igual ao calor trocado. Pela Primeira Lei da Termodinâmica, Assim, no segundo reator, parte do calor absorvido é usada na realização de trabalho.