Question

O gelo seco (CO2 em fase sólida) é utilizado para o transporte de frutas e vacinas . Calcule em calorias o trabalho realizado para a sublimação de 220 g de CO2 a 27 gráus Celsius. Dado: constante universo dos gases R=2 vai. Mol.K. massa molar do CO2 =44

Answer 1

O trabalho realizado para a sublimação de CO₂ neste caso será de: 2983,5 calorias.

Com base na segunda Lei da termodinâmica e associação com os teoremas de trabalho e energia, é possível fazer este cálculo utilizando o seguinte procedimento:

Primeiramente calculamos o número de mols de CO₂:

$n=\frac{m}{MM} => n=\frac{220}{44}=5mols$

Convertemos todas unidades do problema para as unidades da constante universal dos gases R = 8,314 J . mol⁻¹ . K⁻¹ (valor tirado da tabela de constantes dos gases ideais em anexo).

*Este valor foi escolhido devido a presença da unidade Joule.

É necessário converter apenas a temperatura:

T = 27 ºC = 300 K

Pelo teorema de trabalho em termodinâmica, sabemos que:

$W=\int\limits^{V_{1}}_{V_{2}}{p} \, dV = p\Delta V$

Partindo da segunda lei da termodinâmica temos:

pV = nRT

Substituindo os dados da questão, é possível encontrarmos o valor referente à pV, que será equivalente ao trabalho realizado.

$W = pV = 5*0,082*300 = 12471J$

Como o exercício pede que o valor de trabalho seja dado em calorias, é necessário converter de Joule para calorias:

1 Caloria = 4,18 Joules

X Calorias = 12471 Joules

X = 2983,5 calorias