Calcule o
na mudança de chumbo sólido a
para chumbo líquido a
.
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão que pede para calcular a variação de entalpia (
) quando o chumbo passa de sólido a 25°C para líquido a 500°C. A gente vai trabalhar com termociência, especificamente com mudança de fase e calor específico. Para isso, vamos precisar saber o calor específico do chumbo tanto no estado sólido quanto no líquido, além do calor de fusão (a energia necessária para derreter o chumbo).
Passo 2
Primeiro, vamos aquecer o chumbo sólido de 25°C até a sua temperatura de fusão. A temperatura de fusão do chumbo é aproximadamente 327,5°C. Para calcular a quantidade de calor necessária para essa etapa, usamos a fórmula:
Onde:
-
é o calor necessário para aquecer o sólido. -
é a massa do chumbo. -
é o calor específico do chumbo sólido (vamos usar 0,128 J/g°C). -
é a variação de temperatura (327,5°C - 25°C = 302,5°C).
Passo 3
Depois de aquecer, precisamos derreter o chumbo. Para isso, usamos o calor de fusão (
), que é a energia necessária para mudar o estado sólido para líquido sem alterar a temperatura. A fórmula é:
Onde:
-
é o calor de fusão. -
do chumbo é aproximadamente 24,5 J/g.
Passo 4
Agora, vamos aquecer o chumbo líquido de 327,5°C até 500°C. Para essa etapa, usamos novamente o calor específico, mas agora do estado líquido:
Onde:
-
é o calor necessário para aquecer o líquido. -
do chumbo é cerca de 0,178 J/g°C. -
é a variação de temperatura (500°C - 327,5°C = 172,5°C).
Resposta
Somando todas as etapas, a variação total de entalpia (
) é:
Substituindo os valores:
Então, a variação de entalpia é 93,925 J/g multiplicada pela massa do chumbo utilizado.