Calcule o De na mudança de chumbo sólido a 25^circ C para chumbo líquido a 500^circ C.

Passo 1

Beleza, vamos resolver essa questão que pede para calcular a variação de entalpia ( De) 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:
Q1 = m times csólido times Deó
Onde:
  • Q1 é o calor necessário para aquecer o sólido.
  • m é a massa do chumbo.
  • csólidoó é o calor específico do chumbo sólido (vamos usar 0,128 J/g°C).
  • De 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 ( De), que é a energia necessária para mudar o estado sólido para líquido sem alterar a temperatura. A fórmula é:
Q2 = m times De
Onde:
  • Q2 é o calor de fusão.
  • De 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:
Q3 = m times clíquido times Deí
Onde:
  • Q3 é o calor necessário para aquecer o líquido.
  • clíquidoí do chumbo é cerca de 0,178 J/g°C.
  • De é a variação de temperatura (500°C - 327,5°C = 172,5°C).

Resposta

Somando todas as etapas, a variação total de entalpia ( De) é:
Deóí
Substituindo os valores:
De
Então, a variação de entalpia é 93,925 J/g multiplicada pela massa do chumbo utilizado.

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