O calor específico molar da amônia
é aproximadamente
.
Quantos joules são necessários para aquecer 5 mol de
de
até
?
Quantos joules são necessários para aquecer 5 mol de
Passo 1
O enunciado nos dá os seguintes dados:
- Capacidade térmica molar da amônia:
. - Quantidade de substância:
. - Temperatura inicial:
. - Temperatura final:
.
O que o problema pede:
- Calcular a quantidade de calor
(em joules) necessária para aquecer de de até .
Passo 2
Conceito e fórmula que vamos usar:
- Para um aquecimento sem mudança de fase, a quantidade de calor absorvida por uma substância é dada por
onde:
-
é a quantidade de calor (em joules, ); -
é a quantidade de matéria (em mol); -
é a capacidade térmica molar (em ); -
é a variação de temperatura (em kelvin, ).
Observação importante sobre unidades de temperatura:
- Uma variação de temperatura em graus Celsius tem o mesmo valor numérico em kelvin. Ou seja, se a temperatura aumenta
, isso é . Portanto não é preciso converter cada temperatura para kelvin absoluto, basta usar a diferença de temperaturas.
Passo 3
Calcular a variação de temperatura
:
Passo 4
Substituir os valores na fórmula e calcular passo a passo:
Primeiro calcule
:
Agora multiplique por
:
Análise das unidades:
cancela com
e
cancela com
, sobrando
. Logo o resultado tem unidade correta de joules.
Passo 5
Interpretação e leve comentário final:
- A quantidade de calor necessária é
. - Se quiser escrever em notação com algarismos significativos ou em kilojoules, isso dá aproximadamente
ou . - Bom trabalho até aqui — só ligar as etapas: identificar dados, usar
, calcular e multiplicar.