A combustão de exatos 1,000 g de ácido benzoico e libera 26,38 kJ de calor. Considerando que a combustão de 0,550 g de ácido benzoico faz com que a temperatura do calorímetro aumente de 22,01 para 24,27^circ C, calcule a capacidade calorífica do calorímetro.

Passo 1

Beleza, o enunciado diz o seguinte: quando a gente queima exatamente 1,000 g de ácido benzoico, sai 26,38 kJ de calor. Agora, se a gente queima 0,550 g do mesmo ácido num calorímetro, a temperatura dele sobe de 22,01 °C para 24,27 °C. A pergunta é: qual é a capacidade calorífica desse calorímetro?
Conteúdo: calorimetria (relação entre calor liberado e variação de temperatura). Vamos precisar aplicar:
  • Proporção de calor liberado por massa de reagente.
  • Fórmula básica de calorimetria: .

Passo 2

Antes de mais nada, vamos achar quanto de calor ( Q = m times (26,38 kJ1,000 g) ) foi realmente liberado quando queimamos 0,550 g.
Teoria rápida: a entalpia de combustão é dada por kJ por grama, então se a gente queima uma massa , o calor liberado é
Aqui .

Passo 3

Agora plugamos os números:
Q = 0,550 g times 26,38 kJ1,000 g = 0,550 times 0,02638 kJ = 0,014509 kJ = 14,509 J
(Transformei kJ em J no final só pra ficar mais prático, mas podemos continuar em kJ se quisermos.)

Passo 4

Agora a temperatura do calorímetro subiu de 22,01 °C para 24,27 °C, ou seja
De
Na calorimetria, o calor absorvido pelo calorímetro é
Q = Ccal ,De
onde Ccal = QDe é justamente o que queremos (a capacidade calorífica). Então
(se a gente dividir em kJ por °C já que tínhamos 0,014509 kJ, dá o mesmo valor numérico: , ou seja 6,42 J/K em kJ).

Resposta

A capacidade calorífica do calorímetro é aproximadamente
boxed6,42 kJ^circC

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