Admita que a saliva transfere 200 J sobre a forma de calor por cada 5 moles
libertado pela anidrase carbônica fazendo com que a temperatura do gás sofra uma variação de
. Sabendo que a reação anterior é realizada à pressão atmosférica determine a capacidade calorifica a pressão e volume constante.
Um aquecedor tem uma potência de 50 KW atingindo uma temperatura interna de
. Este aquecedor transfere o calor para uma sala de
com um pé direito (altura) de 2,50 que se encontra a
.
Qual o calor transferido para a sala? Considera a sala como uma fonte fria.
Um aquecedor tem uma potência de 50 KW atingindo uma temperatura interna de
Qual o calor transferido para a sala? Considera a sala como uma fonte fria.
Passo 1
Então, temos duas “mini-questões” aqui:
- Na reação catalisada pela anidrase carbônica, a saliva fornece 200 J de calor para 5 mol de CO₂ e o gás sofre ΔT = 2,5 °C, tudo a pressão constante. Precisamos achar as capacidades caloríficas molares
e . - Um aquecedor elétrico de potência
atinge internamente e passa calor pra uma sala (área do chão 6 m² e altura 2,5 m) que está a . Queremos saber qual é o calor que esse aquecedor consegue transferir para a sala, tratando a sala como fonte fria.
Os conteúdos envolvidos são:
- Calorimetria e definição de
e para gás ideal; - Relação
; - Máquinas térmicas (aqui usamos o conceito de bomba de calor de Carnot e seu coeficiente de desempenho).
Passo 2
Resolvendo a parte 1 (capacidades caloríficas):
- Definição de
: é a quantidade de calor absorvido por mol por grau quando a pressão é constante. - Primeiro, achamos o calor por mol:
- Como a variação de temperatura é
, temos
Passo 3
Agora achamos
. Para gás ideal vale
onde
. Logo
Passo 4
Parte 2 (calor transferido para a sala):
- A gente trata o aquecedor como uma bomba de calor ideal (Carnot) que recebe trabalho elétrico
, mas como não nos deram tempo, trabalhamos em potência. Primeiro, convertemos temperaturas pra Kelvin: - O coeficiente de desempenho (COP) de uma bomba de calor de Carnot, para aquecimento, é
- Calcula:
- Então, a taxa de calor entregue à sala (potência térmica
) é