Question

) Uma amostra de 1,0 mol de CaCO3 (s) é aquecida até 800 °C, quando então se decompõe. O aquecimento é feito num vaso cilíndrico provido de um pistão que, inicialmente, repousa sobre o sólido. Calcule o trabalho deito durante a decomposição completa do sólido a 1,0 atm. Que trabalho seria feito se o vaso, em lugar de ter o pistão, fosse aberto para a atmosfera?

Answer 1

O trabalho feito durante a decomposição será de - 8900 J e com o vaso aberto seria nulo.

A decomposição térmica de CaCO3 pode ser definida pela seguinte equação:

CaCO3 (s) → CaO + CO2

Para calcular o trabalho precisamos saber o volume do gás de CO2 que estará na pressão equivalente a pressão atmosférica de 1 atm:

Pgás*V = n*R*T

V = n*R*T/Pgás

V = 1 mol * 8,31 J/mol.K * (800+273) K / 10⁵ Pa

V = 0,089 m³

Logo, o trabalho será:

w = - P * ΔV

w = - 10⁵ * 0,089 = - 8900 J

Caso o sistema se expanda livremente (sem pistão) não haverá trabalho, w = 0.

Espero ter ajudado!