Exercícios Resolvidos de Introdução à termodinâmica

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Enunciado

Sob condições de volume constante o calor de combustão da glicose ( C 6 H 12 O 6 ) é 15,57 kJ/g. Uma amostra de 2,5g de glicose é queimada em uma bomba calorimétrica. A temperatura do calorímetro aumenta de 20,55 o C   p a r a   23,25 o C .

a) Qual é a capacidade calorífica total do calorímetro?

b) Se o tamanho da amostra de glicose fosse duas vezes maior, qual seria a variação de temperatura do calorímetro?

Passo 1

a) Quando a gente queima alguma coisa no calorímetro, o calor recebido pelo calorímetro é igual a menos o calor liberado pela combustão (é por isso que usamos o calorímetro para medir calores de reação)...

Ou seja,

- q q u e i m a   d e   g l i c o s e = q c a l o r í m e t r o

Além disso,

q c a l o r í m e t r o = C . Δ T

Onde C é a capacidade calorífica do calorímetro.

Como queimamos 2,5g de glicose, e para cada grama queimada é liberado 15,57kJ, liberamos:

1 g - - 15,57 k J

2,5 g - x

x = - 39   k J

Passo 2

Substituindo os dados na equação do q c a l o r í m e t r o :

q c a l o r í m e t r o = - q q u e i m a   d e   g l i c o s e   = 39 k J

39   k J = C c a l o r í m e t r o . ( 23,25 o C - 20,55 o C )

C c a l o r í m e t r o = 14,4   k J / o C

Passo 3

b) Se o tamanho da amostra de glicose fosse 2x maior, o q q u e i m a   d e   g l i c o s e   seria 2x maior também!

Logo,

q c a l o r í m e t r o = 2   .   39 k J = 78 k J

Agora que já sabemos a capacidade calorífica do calorímetro podemos calcular ∆ T :

q = C . Δ T

78 k J = 14,4 k J / o C . Δ T

Δ T = 5,41 o C

Resposta

a) C c a l o r í m e t r o = 14,4   k J / o C

b) Δ T = 5,41 o C

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