Calcule a quantidade de energia necessária para elevar a temperatura de de etanol de ao seu ponto de ebulição , em seguida, para vaporizar totalmente o líquido. ; calor molar da vaporização de )

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa calcular a quantidade de energia necessária para aquecer 1,00 litro de etanol de 25,0°C até o ponto de ebulição dele, que é 78,3°C, e depois transformar todo esse líquido em vapor. Para isso, vamos usar conceitos de calor específico e calor de vaporização. Vamos precisar das seguintes informações:
  • Densidade do etanol:
  • Capacidade calorífica do etanol:
  • Calor molar de vaporização:
  • Temperaturas inicial e final: e

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a massa de 1,00 litro de etanol. A densidade nos diz quantos gramas tem por centímetro cúbico. Sabendo que 1 litro é igual a 1000 cm³, podemos fazer:

Passo 3

Agora, vamos calcular a quantidade de energia necessária para aquecer essa massa de etanol de 25,0°C até 78,3°C. Usamos a fórmula do calor sensível:
Onde:
  • é a massa
  • é a capacidade calorífica
  • é a variação de temperatura
Vamos calcular:

Passo 4

Depois de aquecer o etanol até o ponto de ebulição, precisamos calcular a energia para vaporizar todo esse líquido. Para isso, usamos o calor de vaporização. Primeiro, vamos determinar quantos mols de etanol temos.
A massa molar do etanol ( ) é:
Número de mols:

Passo 5

Agora, calculamos a energia para vaporizar esses mols usando o calor molar de vaporização:
çã
Onde:
çã

Resposta

A quantidade total de energia necessária para aquecer 1,00 litro de etanol de 25,0°C até 78,3°C e depois vaporizar todo o líquido é aproximadamente 758,35 kJ.

Exercícios relacionados

Um pedaço de de cromo, aquecido a , é colocado e de água a . A temperatura final do metal e da água é de . Qual é a capacidade calorífica específica do cromo? Suponha que nenhuma energia seja transferida entre o sistema e a vizinhança.
Em uma experiência, determinou-se que foram necessários para elevar a temperatura de de etilenoglicol em 1,00 K. Calcule a capacidade calorífica específica do etilenoglicol a partir desses dados.
Para preparar um copo de chá gelado, você coloca de chá, cuja temperatura é , em um copo que contém cinco cubos de gelo. Cada cubo tem uma massa de . Qual quantidade de gelo fundirá e quanto gelo permanecerá flutuando no chá? Suponha que o chá gelado tenha uma densidade de uma capacidade calorífica específica de , que a energia na forma de calor seja transferida apenas dentro do sistema, que o gelo esteja a e que nenhuma energia seja transferida entre o sistema e a vizinhança.
O nitrogênio gasoso é confinado em um cilindro sob pressão atmosférica constante . volume do gás diminui para 2,10 quando de energia são transferidos na forma de calor para a vizinhança. Qual a variação na energia interna do gás?