Metano é queimado completamente com oxigênio puro, em um sistema isolado, sem perdas de calor para o ambiente, a uma pressão de 1 atm e temperatura inicial dos reagentes é 298 K. Considerando que a água permanece no estado gasoso, calcule a temperatura adiabática da chama (
).
Dados:
Entalpias de formação (kJ/mol):
(
) = -285,8
Calores específicos médios (em
):
: 0,044
R -
Entalpias de formação (kJ/mol):
(
Calores específicos médios (em
R -
Passo 1
O enunciado pede a temperatura adiabática da chama na combustão completa de um mol de metano com oxigênio puro, em sistema adiabático e isolado, com todos os reagentes a
e
, e considerando que a água fica no estado gasoso. O conteúdo necessário é balanço de energia (entalpia), usando entalpias de formação e calores específicos médios constantes.
Passo 2
Escrevemos a reação balanceada a
:
Passo 3
Calculamos a entalpia de reação a
a partir das entalpias de formação:
Hf(produtos)
Hf(reagentes)
Portanto,
Hf(produtos)
Hf(reagentes)
Portanto,
Passo 4
Em regime adiabático, o calor liberado pela reação aquece os produtos de
até
. Com calores específicos médios constantes:
Passo 5
O balanço de energia é
isto é,