O etanol, C2 H5 OH, ferve a 78,29^circ C. Que quantidade de calor é necessária para elevar a temperatura de 100 g de etanol de 20,0^circ C até seu ponto de ebulição e passar do estado líquido ao gasoso nesta temperatura? Justifique todas as suas considerações. Dados: O calor especifico do etanol liquido é 2,44 J cdot g ^1 ^circ C^-1 e a sua entalpia de vaporização é 855 J g^-1.
Q=99722,76 J

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício de termologia, que faz parte da física e da química. A gente precisa calcular a quantidade de calor necessária para aquecer 100 g de etanol de 20,0^circ C até seu ponto de ebulição a 78,29^circ C e, depois, transformar todo esse líquido em vapor. Para isso, vamos usar o calor específico e a entalpia de vaporização que já estão dados no problema.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular o calor necessário para aquecer o etanol de 20,0^circ C até 78,29^circ C. A fórmula para isso é:
Q1 = m cdot c cdot De
Onde:
  • é o calor necessário para aquecer
  • é a massa do etanol
  • é o calor específico
  • é a variação de temperatura

Passo 3

Vamos calcular Q1 = 100 , g times 2,44 , J cdot g^-1 cdot ^circC^-1 times 58,29^circ C = 100 times 2,44 times 58,29 = 14.218,76 , J :

Passo 4

Agora, precisamos calcular o calor para transformar o etanol de líquido para gasoso na mesma temperatura, que é dado pela entalpia de vaporização. A fórmula é:
Q2 = m cdot De
Onde:
  • é o calor necessário para a vaporização
  • é a massa do etanol
  • é a entalpia de vaporização

Passo 5

Vamos calcular Q2 = 100 , g times 855 , J cdot g^-1 = 85.500 , J :

Passo 6

Para encontrar a quantidade total de calor necessária, somamos Qtotal = Q1 + Q2 = 14.218,76 , J + 85.500 , J = 99.718,76 , J e :

Resposta

A quantidade total de calor necessária é aproximadamente 99.722,76 , J.

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