Qual o calor para elevar a temperatura da mistura metano/propano ( 60 kg de metano, 45 kg de propano) de
até é
?
Passo 1
Então, vamos resolver esse exercício que pede para calcular o calor necessário para aquecer uma mistura de metano e propano. A gente tem 60 kg de metano e 45 kg de propano, e a temperatura vai aumentar de
para
. Vamos precisar usar o conceito de calor sensível, que envolve a massa das substâncias, a capacidade térmica específica de cada uma e a variação de temperatura.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a fórmula para calcular o calor necessário para aquecer uma substância:
Onde:
- $ Q $ é o calor em joules (J),
- $ m $ é a massa em quilogramas (kg),
- $ c $ é a capacidade térmica específica em $ \frac{kJ}{kg \cdot ^\circ \mathrm{C}} $,
- $ \Delta T $ é a variação de temperatura em $ ^\circ \mathrm{C} $.
Passo 3
Vamos calcular o calor necessário para o metano. Primeiro, precisamos da capacidade térmica específica do metano. Vamos usar $ c_{metano} = 2,22 , \frac{kJ}{kg \cdot ^\circ \mathrm{C}} $.
A variação de temperatura ($ \Delta T $) é:
Agora, aplicando a fórmula:
Passo 4
Agora, vamos calcular o calor necessário para o propano. A capacidade térmica específica do propano é $ c_{propano} = 1,67 , \frac{kJ}{kg \cdot ^\circ \mathrm{C}} $.
Usando a mesma variação de temperatura:
Passo 5
Por fim, somamos os calores das duas substâncias para obter o calor total necessário:
Resposta
O calor total necessário para elevar a temperatura da mistura de metano e propano de
até
é aproximadamente 93.848 kJ.