600 K . Calcule a variação de entalpia para o aquecimento de 1 g .mol de mistura (1,49 x 10 J)
Dados para Cp em kJ/kg.mol.K e T em K
Etano
Metano
Desconsidere mudanças na energia cinética e potencial.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado pede para calcular a variação de entalpia () ao aquecer 1 g.mol de uma mistura até 600 K. A matéria envolvida aqui é Termodinâmica, mais especificamente o conceito de entalpia e capacidade calorífica a pressão constante (). Para resolver, vamos precisar das fórmulas de do etano e do metano, integremos essas funções em relação à temperatura e depois somar as contribuições de cada componente da mistura.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a fórmula básica para calcular a variação de entalpia quando a temperatura muda:
Aqui, é a temperatura inicial e é a temperatura final (600 K). Vamos aplicar essa fórmula para cada componente da mistura: etano e metano.
Passo 3
Vamos integrar as expressões de para cada gás do etano e do metano.
Para o Etano:
Integrando de a 600 K:
Para o Metano:
Integrando de a 600 K:
Passo 4
Agora, vamos realizar as integrações para cada componente.
Para o Etano:
Para o Metano:
De
Passo 5
Subtraímos os valores na temperatura inicial De (que assumiremos como uma temperatura de referência, por exemplo, 298 K) e na temperatura final de 600 K.
Calculando cada termo e somando as variações de entalpia dos dois componentes, obtemos o valor final da variação de entalpia para a mistura.
Resposta
A variação de entalpia () para o aquecimento de 1 g.mol da mistura até 600 K é aproximadamente J.