Qual o calor para elevar a temperatura da mistura metano/propano ( 60 kg de metano, 45 kg de propano) de 350^circ C até é 800^circ C ?

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 350^circ C para 800^circ C. 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:
Q = m times c times De
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:
cmetano = 2,22 , kJkg cdot ^circ C
Agora, aplicando a fórmula:
De

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:
cpropano = 1,67 , kJkg cdot ^circ C

Passo 5

Por fim, somamos os calores das duas substâncias para obter o calor total necessário:
Qtotal = Qmetano + Qpropano = 59.940 , kJ + 33.907,5 , kJ = 93.847,5 , kJ

Resposta

O calor total necessário para elevar a temperatura da mistura de metano e propano de 350^circ C até 800^circ C é aproximadamente 93.848 kJ.

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