Calcule o calor de formação do vapor de água a
sabendo que o seu calor de formação a
é
e empregando os seguintes valores de capacidades térmicas:
Passo 1
Então, o exercício quer que a gente calcule o calor de formação do vapor de água a 300 °C (isto é, 573 K), sabendo que a ΔHf°(H₂O, vapor) a 100 °C (373 K) vale –241,8 kJ.
Conteúdo: Termoquímica – Lei de Kirchhoff.
O que vamos precisar:
Conteúdo: Termoquímica – Lei de Kirchhoff.
O que vamos precisar:
- A equação da reação de formação da água (H₂ + ½ O₂ → H₂O).
- A Lei de Kirchhoff:
- Calcular ΔCp = Cp(H₂O) – Cp(H₂) – ½ Cp(O₂).
- Fazer a integral polinomial entre 373 K e 573 K.
Passo 2
Primeiro, escrevemos a ΔCp como função de T. Das fórmulas dadas:
Logo:
Passo 3
Calculando termo a termo:
Constante:
Constante:
Coeficiente de T:
Coeficiente de T²:
Logo
Passo 4
Agora aplicamos Kirchhoff:
Integramos termo a termo:
Passo 5
Avaliando de 373 K a 573 K (todos em J/mol):
- Termo linear:
. - Termo em T²:
. - Termo em T³:
.
Somando:J ≃ –2,99 kJ.
Então