Exercícios Resolvidos de Entalpia de Formação

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Enunciado

Determine a temperatura em kelvin K do dióxido de carbono C O 2 que possui uma entalpia de - 26802   k J e 3   k g de massa.

Passo 1

Fala, pessoas! E aí, vamos direto entender o enunciado do exercício?

O enunciado nos informa a entalpia H e a massa m do C O 2 .

H = - 26802   k J

m = 3   k g

Com apenas esses dois dados, a questão pede para a gente achar a temperatura T do C O 2 . Pra gente achar T do C O 2 , temos primeiro que calcular a entalpia específica em base mássica h com a equação abaixo.

h = H m

Após isso, vamos precisar passar a entalpia específica h da base mássica pra base molar h - . Essa conversão é feita, multiplicando h em base mássica pela massa molar M do C O 2 .

h - = h × M

Pra achar T , precisamos achar a diferença de entalpia Δ h - . Fazemos isso, reorganizando a fórmula de h - abaixo.

h - = h - f 0 + Δ h -

Δ h - = h - - h - f 0

h - f 0 é encontrado em uma tabela de entalpia de formação.

Depois de calcular Δ h - pela fórmula, podemos usar a tabela de Δ h - pra achar a temperatura T !

Então vamos começar as contas, determinando o valor de h - .

Passo 2

Antes de calcular h - , calculamos a entalpia específica em base mássica h do C O 2 pela fórmula abaixo.

h = H m

h = - 26802 3

h = - 8934   k J k g

Opa, a primeira etapa já foi cumprida! Agora só precisamos multiplicar h pela massa molar M de C O 2 pra achar h - .

A massa molar de C O 2 vale 44,01   k g / k m o l segundo tabelas de gases perfeitos. Logo:

h - = h × M

h - = - 8934 × 44,01

h - = - 393185,34   k J k m o l

Show de bola! Com esse valor vamos conseguir calcular Δ h - já no próximo passo!

Passo 3

Nós já temos o valor de h - . Logo, falta encontrar a entalpia de formação h - f 0 de C O 2 numa tabela de entalpia de formação. Essa tabela é mostrada abaixo.

h - f 0 = - 393522   k J k m o l

Substituindo h - f 0 na fórmula de Δ h - , encontramos:

Δ h - = h - - h - f 0

Δ h - = - 393185,34   - - 393522

Δ h - = 336,66   k J k m o l

Aeee! Agora podemos usar esse valor de Δ h - pra encontrar o valor da temperatura T de C O 2 através da tabela de Δ h - !

Passo 4

A tabela de Δ h - é encontrada abaixo!

O problema dessa tabela é que ela não tem o valor de temperatura pra um Δ h - = 336,66   k J / k m o l . Ela só tem um valor de temperatura pra um Δ h - menor que vale 69   k J / k m o l e outro valor de temperatura pra um Δ h - maior de 4003   k J / k m o l . 6000 k J k m o l está entre esses dois valores. Logo, achamos a temperatura de Δ h - = 336,66   k J / k m o l , interpolando a tabela!

T = 300 + 400 - 300 4003 - 69 × 336,66 - 69

T = 306,8   K

Uhuuuul! Pode soltar fogos! Terminamos a questão!

Resposta

T = 306,8   K

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