A combustão de 0,44 g de um hidrocarboneto de massa molar 44 g/mol, realizada em um calorímetro ideal, elevou a temperatura de 100 g de água de 25 ºC até 75 ºC.
Considerando o calor específico da água igual a 4,2 J ⋅ g^–1 ⋅ ºC^–1, a entalpia de combustão desse hidrocarboneto é igual a
Considerando o calor específico da água igual a 4,2 J ⋅ g^–1 ⋅ ºC^–1, a entalpia de combustão desse hidrocarboneto é igual a
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem um problema de termodinâmica envolvendo combustão de um hidrocarboneto. Precisamos calcular a entalpia de combustão desse hidrocarboneto. Para resolver isso, vamos precisar usar conceitos de calorimetria, como cálculo de calor absorvido pela água e relacionar isso com o calor liberado na combustão. Também vamos usar a fórmula de cálculo de moles a partir da massa molar.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular quanto de calor foi absorvido pela água durante a combustão. Sabemos que:
Onde:
- $ Q $ é o calor absorvido,
- $ m $ é a massa da água,
- $ c $ é o calor específico da água,
- $ \Delta T $ é a variação de temperatura.
Substituindo os valores fornecidos:
Então, a água absorveu 21.000 Joules de calor.
Passo 3
Agora, vamos entender que o calor liberado pela combustão do hidrocarboneto é igual ao calor absorvido pela água, mas em sentido contrário. Ou seja, a combustão liberou 21.000 Joules.
Passo 4
Para encontrar a entalpia de combustão por mol, precisamos primeiro calcular quantos mols do hidrocarboneto foram queimados. Usamos a fórmula:
Onde:
- $ n $ é o número de mols,
- $ m $ é a massa do hidrocarboneto,
- $ M $ é a massa molar.
Substituindo os valores:
Então, foram queimados 0,01 mol de hidrocarboneto.
Passo 5
Agora, calculamos a entalpia de combustão por mol dividindo o calor liberado pelo número de mols:
Resposta
A entalpia de combustão do hidrocarboneto é de
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