Exercícios Resolvidos de Calorimetria

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Enunciado

Uma mistura de álcool de calor específico 0,602   c a l / g o C  com óleo de calor específico  0,440

c a l / g o C tem massa 500   g . A mistura é obtida a 30 o C por adição de álcool a 40 o C  e óleo a 20 o C . A massa de óleo e a massa de álcool da composição são, respectivamente:

Passo 1

Faaaaaaaaaaala ai! Vamo que vamo pra mais uma questão pra aprender tudinhoo 😊

Vamos começar dando nomes aos bois kk tirar as informações do enunciado

Para o álcool

c á l c o o l = 0,602   c a l / g ° C

θ i á l c o o l = 40 ° C

Para o óleo

c ó l e o = 0,440   c a l / g ° C

θ i ó l e o = 20 ° C

Para a mistura, temos

θ m i s t u r a = 30 ° C

m m i s t u r a = 500 g

Ou seja

θ f = 30 ° C

e

m ó l e o + m á l c o o l = 500 g

Passo 2

Shoooow, agora vamos pra cima da questão!

No equilíbrio:

Q t o t a l = 0

E temos que

Q t o t a l = Q á l c o o l + Q ó l e o

Então

Q á l c o o l + Q ó l e o = 0

Passo 3

Beleza, vamos achar agora esses Q ’s bonitos ai

Começando pelo álcool

Q = m c θ f - θ i

Q á l c o o l = m á l c o o l ⋅ 0,602 30 - 40

Q á l c o o l = m á l c o o l ⋅ 0,602 - 10

Q á l c o o l = - 6,02 ⋅ m á l c o o l

Agora vamos fazer a mesma coisa para o óleo

Q = m c θ f - θ i

Q ó l e o = m ó l e o ⋅ 0,440 ⋅ 30 - 20

Q ó l e o = m ó l e o ⋅ 0,440 ⋅ 10

Q ó l e o = 4,40 ⋅ m ó l e o

Passo 4

Agora que achamos esses Q ’s vamos colocar dentro da nossa fórmula do equilíbrio

Q a l c o o l + Q o l e o = 0

- 6,02 ⋅ m a l c o o l + 4,40 ⋅ m o l e o = 0

“Puts mas temos duas variáveis e não sabemos nenhuma das duas SOS!!!”

Relaaaaxa, no enunciado ele diz pra gente a soma da mistura e vimos laaaa no Passo 1 que:

m ó l e o + m á l c o o l = 500 g

Então é só fazer um em função do outro, assim ó

m á l c o o l = 500 - m á l e o

Passo 5

Agora vamos substituir esse m á l c o o l na equação

- 6,02 ⋅ m á l c o o l + 4,40 ⋅ m ó l e o = 0

- 6,02 ⋅ 500 - m ó l e o + 4,40 ⋅ m ó l e o = 0

Fazendo essa distributiva a gente fica com

- 3.010 + 6,02 m ó l e o + 4,40 m ó l e o = 0

Vamos passar esse - 3 . 010   pro outro lado e somar os m ó l e o

10,42 m ó l e o = 3.010

Passando esse 10,42   dividindo pro outro lado, temos

m ó l e o = 3.010 10,42

Isso nos dá que

m ó l e o = 289 g

Passo 6

Opa, achamos o m ó l e o ! Agora para acharmos o m á l c o o l vamos lembrar que

m ó l e o + m á l c o o l = 500

Substituindo o que achamos da massa de óleo, temos que

289 + m á l c o o l = 500

m á l c o o l = 500 - 289

m á l c o o l = 211 g

Resposta

m ó l e o = 289 g

m á l c o o l = 211 g

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