Qual é o calor envolvido na vaporização de 120 g de C (grafite)?
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão que pede para encontrar o calor envolvido na vaporização de 120 g de carbono na forma de grafite. O conteúdo aqui é de Termodinâmica, especificamente relacionado ao calor de vaporização (ou sublimação, já que o grafite sublima direto para vapor). Para resolver, vamos precisar da massa do grafite, da massa molar do carbono e do calor de vaporização desse material.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular quantos mols de carbono temos em 120 g de grafite. A massa molar do carbono © é aproximadamente 12 g/mol. Usamos a fórmula:
Substituindo os valores:
Passo 3
Agora, precisamos saber qual é o calor de vaporização (ou sublimação) do grafite. Esse valor é a quantidade de energia necessária para transformar 1 mol de grafite em vapor sem mudança de temperatura. Para o grafite, o calor de sublimação é aproximadamente
.
Passo 4
Com o número de mols e o calor de sublimação por mol, podemos calcular o calor total envolvido usando a fórmula:
Onde:
-
é o calor total, -
é o número de mols, -
é o calor de vaporização.
Substituindo os valores:
Resposta
O calor envolvido na vaporização de 120 g de grafite é de 39300 kJ.