O corpo humano obtém 915 kJ de energia de uma barra de chocolate. Se essa energia fosse usada para vaporizar água a
, quanta água (em litros) pode ser vaporizada? (Suponha que a densidade de água é
).
Passo 1
Então, temos um exercício que pergunta: se o nosso corpo obtém 915 kJ de energia a partir de uma barra de chocolate, quanto de água podemos vaporizar usando essa energia? Vamos utilizar conceitos de termodinâmica, especificamente a entalpia de vaporização, e algumas conversões de unidades para resolver isso.
Passo 2
Primeiro, precisamos entender o que é a entalpia de vaporização (ΔH_vap°). É a quantidade de energia necessária para transformar 1 mol de uma substância do estado líquido para o gasoso, sem alterar a temperatura. No caso, ΔH_vap° da água é 40,7 kJ/mol.
Passo 3
Agora, vamos calcular quantos mols de água podem ser vaporizados com os 915 kJ fornecidos pela barra de chocolate. Usamos a fórmula:
Substituindo pelos valores:
Passo 4
Em seguida, precisamos converter o número de mols de água para a massa. Sabemos que a massa molar da água (H₂O) é aproximadamente 18,015 g/mol. Então:
Passo 5
Agora, convertendo a massa de água para volume, usamos a densidade da água, que é 1,00 g/mL. Então:
Resposta
Com 915 kJ de energia, podemos vaporizar aproximadamente 0,404 litros de água.