O calor liberado na combustão do ácido benzoico,
, que é muito usado para calibrar calorímetros, é
. Quando
de ácido benzoico foi queimado em um calorímetro, a temperatura aumentou
. Qual é a capacidade calorífica do calorímetro?
Passo 1
Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos um exercício de Calorimetria, que é a parte da química que estuda as trocas de calor nas reações químicas. Aqui, queremos descobrir a capacidade calorífica de um calorímetro. Para isso, vamos precisar saber a quantidade de calor liberada na combustão do ácido benzóico e a variação de temperatura que ocorreu no calorímetro quando essa combustão aconteceu.
Passo 2
Primeiro, vamos encontrar a quantidade de calor liberada na queima de 1,685 g de ácido benzóico. Sabemos que a entalpia de combustão do ácido benzóico é de
. Isso significa que para cada mol de ácido benzóico queimado, são liberados 3,228 kJ de energia.
Passo 3
Para calcular o calor liberado (
), precisamos primeiro descobrir quantos mols de ácido benzóico estão sendo queimados. A fórmula para isso é:
A massa molar do ácido benzóico (
) é:
Então,
Passo 4
Agora, calculamos o calor liberado usando a entalpia de combustão:
O sinal negativo indica que o calor está sendo liberado.
Passo 5
Esse calor liberado foi absorvido pelo calorímetro, causando o aumento de temperatura. A relação entre o calor absorvido, a capacidade calorífica (
) e a variação de temperatura (
) é dada por:
Queremos encontrar
, então rearranjamos a fórmula:
Passo 6
Substituindo os valores:
Resposta
A capacidade calorífica do calorímetro é de aproximadamente
.