A entalpia padrão de formação da no estado gasoso a 298 K é . Estime o valor de a , dados os seguintes valores de capacidade calorifica molar a pressão constante: : . Assuma que as capacidades caloríficas são independentes da temperatura.

Passo 1

Beleza, vamos resolver um exercício de termodinâmica sobre entalpia de formação da água no estado gasoso. A gente tem que estimar como a entalpia muda quando a temperatura sobe de 298 K (25°C) para 373 K (100°C). Para isso, vamos precisar entender como a capacidade calorífica influencia essa mudança. Vamos usar as capacidades caloríficas dadas para a água, hidrogênio e oxigênio, assumindo que elas não mudam com a temperatura.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que a entalpia de formação padrão ( ) da água gasosa a 298 K é . Queremos saber qual será essa entalpia a 373 K.

Passo 3

A mudança na entalpia com a temperatura pode ser calculada usando a fórmula:
Aqui, é a diferença nas capacidades caloríficas dos produtos e dos reagentes.

Passo 4

Vamos determinar . A reação de formação da água é:
Então, é:
Substituindo os valores:

Passo 5

Vamos calcular dentro dos colchetes primeiro:
Então,

Passo 6

Agora, calculamos a diferença de temperatura:

Passo 7

Aplicando na fórmula da mudança da entalpia:

Passo 8

Antes de prosseguir, vamos converter as unidades para consistência. Como a entalpia está em , convertamos a segunda parte para :

Passo 9

Agora, somamos as duas partes:

Resposta

A entalpia padrão de formação da a é aproximadamente .

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