Sob condições de volume constante o calor de combustão do ácido benzóico (HC7 H5 O2) é 26,38 kJ / g. Uma amostra de 1,640 g de ácido benzóico é queimada em uma bomba calorimétrica o que geral um aumento de temperatura do calorímetro de 22,25 ^circ C para 27,2 ^circ C. Qual é a capacidade calorífica total do calorímetro? Uma amostra de 1,320 g de uma nova substância orgânica sofre combustão no mesmo calorímetro. A temperatura do calorímetro aumenta de 22,14 ^circ C para 26,82^circ C. Qual é o calor de combustão da nova substância?

Passo 1

O enunciado trata de calorimetria a volume constante usando uma bomba calorimétrica. Primeiro vamos determinar a capacidade calorífica total do calorímetro a partir da combustão do ácido benzóico, cujo poder calorífico é ,26,38:kJ/g. Em seguida usaremos essa capacidade para achar o calor de combustão da nova substância.

Passo 2

Calcule o calor liberado pela combustão do ácido benzóico:
Q1 = m1 times qcomb,benzoico
onde m1 = 1,640:g e qcomb,benzoico=26,38:kJ/g.
Q1 = 1,640times26,38 = 43,2632:kJ = 43 263,2:J

Passo 3

Determine a variação de temperatura do calorímetro na queima do ácido benzóico:
De<a T1 = 27,2^circC - 22,25^circC = 4,95^circC
A capacidade calorífica total Ccal é
Ccal = Q1De<a T1 = 43,263,2:J4,95^circC approx 8,748,4:J/^circC approx 8,75:kJ/^circC

Passo 4

Agora calcule o calor liberado na combustão da nova substância usando Ccal. A massa é m2=1,320:g e a variação de temperatura
De<a T2 = 26,82^circC - 22,14^circC = 4,68^circC
Logo
Q2 = CcaltimesDe<a T2 = 8,748,4:J/^circCtimes4,68^circC approx 40,969:J

Passo 5

O calor de combustão da nova substância por grama é
qcomb,novo = Q2m2 = 40,969:J1,320:g approx 31,040:J/g approx 31,0:kJ/g

Resposta

Capacidade calorífica do calorímetro: 8,75:kJ/^circC
Calor de combustão da nova substância: 31,0:kJ/g

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