Considerando as entalpias de reação (a
), os Cps médios dos compostos e assumindo uma conversão de
calcule a temperatura adiabática de reação. Considere uma entrada a
(Resposta sem casas decimais).
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Passo 1
Vamos começar entendendo o que o exercício está pedindo. Temos uma reação química que acontece de forma adiabática, ou seja, sem troca de calor com o ambiente. Queremos calcular a temperatura final da reação. Para isso, vamos usar as entalpias de reação a 30°C, os calores específicos (Cₚ) médios dos compostos envolvidos e considerar que 100% dos reagentes se transformam em produtos. Precisamos lembrar que a entrada inicial está a 30°C.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que em uma reação adiabática, a energia liberada ou absorvida pela reação (entalpia de reação) resulta em uma mudança na temperatura do sistema. A equação básica que relaciona esses conceitos é:
Onde:
-
é a entalpia da reação. -
é o calor específico a pressão constante. -
é a variação de temperatura.
Passo 3
Como a reação é 100% convertida e adiabática, toda a entalpia da reação vai para mudar a temperatura dos produtos. Então, podemos rearranjar a equação para encontrar a variação de temperatura:
Passo 4
Sabemos que a varia�o de temperatura
é a diferença entre a temperatura final
e a temperatura inicial
:
Dado que
, podemos substituir:
Passo 5
Agora, precisamos dos valores da entalpia de reação
e dos calores específicos
dos compostos envolvidos. Supondo que esses valores já foram fornecidos no enunciado ou em tabelas de referência, devemos calcular a soma de todos os
utilizados na reação.
Passo 6
Após calcular
, substituímos na equação para encontrar
e, consequentemente, a temperatura final
. Assim, teremos:
Resposta
A temperatura adiabática de reação é
.