Os alimentos desidratados consumidos em acampamentos são reconstituídos com água quente. A energia usada para aquecer a água normalmente é fornecida por um combustível (em um fogão de campo, por exemplo). Quanta energia é necessária para aquecer a água? Calcule o calor necessário para aumentar de
até
a temperatura de (a)
de água; (b) 2,00 mols de
?
(Dados: Massa molar da água:
; Calor específico da água em gramas = 4,18 J/K g; Calor específico da água em mol
mol; Em ambos os casos,
.
Resposta ( 0,3 ponto):
(Dados: Massa molar da água:
Resposta ( 0,3 ponto):
Passo 1
Vamos resolver um exercício de calorimetria! A questão pede para calcular a energia necessária para aquecer a água de
até
. Vamos precisar usar a fórmula do calor sensível, que é
para a parte (a) e
para a parte (b). Aqui,
é a energia,
é a massa,
é o calor específico,
é a quantidade de mols,
é o calor específico molar e
é a variação de temperatura.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a energia necessária para aquecer 100 g de água.
Usamos a fórmula:
Onde:
-
-
(calor específico da água) -
Substituindo os valores:
Passo 3
Agora, vamos calcular a energia necessária para aquecer 2,00 mols de água.
Usamos a fórmula:
Onde:
-
-
(calor específico molar da água) -
Substituindo os valores:
Resposta
(a) A energia necessária para aquecer 100 g de água é 33.440 J.
(b) A energia necessária para aquecer 2,00 mols de água é 12.000 J.