Determinar o calor liberado na combustão de
de metano (medido em CNTP), a
e sob pressão total de 1 bar. São fornecidos:
; do
e do metano
, em kJ/mol.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa calcular o calor liberado quando queimamos 1 metro cúbico de metano (
) nas condições normais de temperatura e pressão (25°C e 1 bar). Para isso, vamos usar o conceito de entalpia de formação (
) das substâncias envolvidas na reação de combustão. Vamos precisar das entalpias de formação do
,
e do metano, que já foram fornecidas.
Passo 2
Primeiro, vamos escrever a equação balanceada da combustão do metano. A combustão completa do metano reage com o oxigênio (
) para formar dióxido de carbono (
) e água (
). A equação balanceada fica assim:
Passo 3
Agora, vamos entender o que é a entalpia de formação (
). Ela representa a quantidade de energia envolvida na formação de 1 mol de uma substância a partir de seus elementos em suas formas padrão. No caso da combustão, vamos usar as entalpias de formação dos produtos e reagentes para calcular a variação total de entalpia da reação.
Passo 4
A variação da entalpia da reação (
) é calculada pela diferença entre a soma das entalpias de formação dos produtos e a soma das entalpias de formação dos reagentes:
Passo 5
Vamos aplicar isso à nossa reação:
Sabemos que a entalpia de formação do
é zero, porque é um elemento em sua forma padrão.
Passo 6
Substituindo os valores fornecidos:
Calculando isso:
Isso significa que a combustão de 1 mol de metano libera 802,2 kJ de energia.
Passo 7
Agora, precisamos relacionar isso com o volume de metano que temos. Sabemos que em CNTP (25°C e 1 bar), 1 mol de gás ideal ocupa aproximadamente 24,5 litros (
). Portanto, para encontrar quantos mols temos em 1 metro cúbico:
Passo 8
Finalmente, multiplicamos o número de mols pela entalpia de combustão por mol para achar o calor liberado:
Resposta
O calor liberado na combustão de
de metano é aproximadamente
.
Exercícios relacionados
Calcular o calor necessário para fundir 500 kg de potássio metálico a 336 K .
.
A água que entra a
é aquecida a
no tubo de
DI a uma taxa de massa de
. A parte externa do tubo é coberta com um isolante e um elemento de aquecimento elétrico produz um calor uniforme fluxo de
sobre a superficie. Negligenciar qualquer efeito de entrada, determine; o comprimento do tubo necessário para um aumento de
. em temperatura média;
Departamento de Engenharla Química
DEQ
Profa. Licianne Pimentel
uis
Questão 04: A água que entra a é aquecida a
no tubo de
DI a uma taxa de massa de
. A parte externa do tubo é coberta com um isolante e um elemento de aquecimento elétrico produz um calor uniforme fluxo de
sobre a superficie. Negligenciar qualquer efeito de entrada, determine;
(d) A temperatura da superfície do tubo interno na tomada;
DEQ
Profa. Licianne Pimentel
uis
Questão 04: A água que entra a
(d) A temperatura da superfície do tubo interno na tomada;
Departamento de Engenharla Química
DEQ
Profa. Licianne Pimentel
uis
Questão 04: A água que entra a é aquecida a
no tubo de
DI a uma taxa de massa de
. A parte externa do tubo é coberta com um isolante e um elemento de aquecimento elétrico produz um calor uniforme fluxo de
sobre a superficie. Negligenciar qualquer efeito de entrada, determine;
(a) Número de Reynolds;
DEQ
Profa. Licianne Pimentel
uis
Questão 04: A água que entra a
(a) Número de Reynolds;