O etanol
geralmente é misturado com a gasolina para ser utilizado como combustível automotivo.
Calcule o calor produzido por litro de etanol durante a combustão do etanol a pressão constante. O etanol tem densidade
Calcule o calor produzido por litro de etanol durante a combustão do etanol a pressão constante. O etanol tem densidade
Passo 1
Tranquilo, o enunciado pede pra gente calcular o calor (entalpia) liberado na combustão de 1 L de etanol (C₂H₅OH) a pressão constante. Isso é um problema de termodinâmica (calorimetria/entalpia de reação).
O que a gente vai precisar:
O que a gente vai precisar:
- A equação química balanceada da combustão.
- As entalpias padrão de formação (ΔH°f) dos reagentes e produtos.
- A densidade do etanol pra converter 1 L em massa e, daí, em mol.
- A relação ΔH°rxn = ΣΔH°f(produtos) – ΣΔH°f(reatantes).
Passo 2
Primeiro, vamos balancear a reação de combustão completa do etanol:
Passo 3
Agora, a gente calcula a entalpia padrão da reação usando as entalpias de formação:
ΔH°f (CO₂) = –393,5 kJ/mol
ΔH°f (H₂O, líquida) = –285,8 kJ/mol
ΔH°f (C₂H₅OH) = –277,7 kJ/mol
Oxigênio (O₂) em estado padrão tem ΔH°f = 0.
ΔH°f (CO₂) = –393,5 kJ/mol
ΔH°f (H₂O, líquida) = –285,8 kJ/mol
ΔH°f (C₂H₅OH) = –277,7 kJ/mol
Oxigênio (O₂) em estado padrão tem ΔH°f = 0.
A fórmula é
Substituindo:
Ou seja, cada mol de etanol libera ≈ 1367 kJ.
Passo 4
A seguir, convertemos 1 L de etanol em mols.
Densidade do etanol = 0,789 g/mL ⇒ 1 L = 1000 mL ⇒ massa = 0,789 g/mL × 1000 mL = 789 g.
Massa molar do etanol (C₂H₆O) = 2·12 + 6·1 + 16 = 46 g/mol.
Densidade do etanol = 0,789 g/mL ⇒ 1 L = 1000 mL ⇒ massa = 0,789 g/mL × 1000 mL = 789 g.
Massa molar do etanol (C₂H₆O) = 2·12 + 6·1 + 16 = 46 g/mol.
Passo 5
Finalmente, o calor liberado por 17,15 mol é
O sinal negativo só indica liberação de calor; o valor absoluto é o quanto sai de energia.
Resposta
O etanol libera aproximadamente
quando 1 L dele queima completamente a pressão constante.