Para cada uma das seguintes substâncias, calcule a temperatura final quando
de calor é adicionado ao líquido sub-resfriado a
, à pressão atmosférica.
etanol
etanol
Passo 1
O enunciado pede para determinar a temperatura final de uma mol de etanol, inicialmente como líquido a
, após receber
de calor a
,\mathrm{atm}. O processo envolve: (i) aquecer o líquido de
até o ponto de ebulição; (ii) vaporizar todo o etanol; (iii) aquecer o vapor até a temperatura final. Para isso precisamos dos dados termodinâmicos do etanol: capacidade calorífica do líquido
, entalpia de vaporização
e capacidade calorífica do vapor
.
Passo 2
Reunindo os dados típicos a
,\mathrm{atm} para o etanol:
(ponto de ebulição normal)
Passo 3
Primeiro aquecemos o líquido de
até
. A quantidade de calor necessária é
Passo 4
Em seguida, vaporizamos o etanol inteiro, gastando
O calor total disponível é
. Sobram
que será usado para aquecer o vapor acima de
.
Passo 5
A elevação de temperatura do vapor satisfaz
Resposta
A temperatura final do etanol é aproximadamente
.