Qual é a quantidade de calor transferida em um trocador de calor em regime estacionário, aproximadamente à pressão atmosférica, nos seguintes casos:
(b) Quando 12 mols de propano são aquecidos de 250 para 1200^circ C ?

Passo 1

Beleza, o enunciado pede para achar a quantidade de calor (Q) que 12 mol de propano absorvem ao serem aquecidos de 250 °C até 1200 °C, em pressão constante (atmosférica). Isso é um exercício de calor sensível em gás ideal a Q = n integralT1^T2 Cp(T),dT const, onde usamos a fórmula
Q = n,Cp,(T2 - T1)
ou, se a gente assumir praticamente constante,
Vamos precisar de:
  • Converter as temperaturas de °C para K;
  • Valor aproximado de molar do propano;
  • Aplicar .

Passo 2

Primeiro converte temperatura:
T1 = 250 + 273,15 = 523,15 K, T2 = 1200 + 273,15 = 1473,15 K
A variação é
De

Passo 3

Teoria rápida: para gás ideal e pressão constante, o calor sensível é
Q = n,Cp,De
onde é o calor molar a pressão constante. Em tabelas, do propano fica em torno de 73–75 J·mol⁻¹·K⁻¹ num intervalo grande de T. Aqui a gente vai usar como média.

Passo 4

Agora é só substituir:
n = 12 mol, Cp = 75 J/(molcdot K), De
Então
Q = 12 times 75 times 950 = 12 times 71,250 = 855,000 J

Resposta

A quantidade de calor absorvida é aproximadamente
boxedQ approx 8,55times 10^5 J (ou 855 kJ)

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