A partir dos seguintes dados, calcule
para a água:
A
R:
A
R:
|
10,0 | 20,0 | 30,0 | 60,6 | 80,1 | 90,0 |
---|---|---|---|---|---|---|
|
9,2 | 17,5 | 31,8 | 154 | 356 | 526 |
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão pede para calcular a entalpia de vaporização da água (
) a
. O conteúdo que vamos usar aqui é a Termodinâmica, mais especificamente a Equação de Clausius-Clapeyron. Para isso, precisamos dos dados de pressão de vaporização (
) em diferentes temperaturas.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é a entalpia de vaporização (
). Ela representa a energia necessária para transformar 1 mol de líquido em vapor sem mudança de temperatura. A Equação de Clausius-Clapeyron relaciona a pressão de vapor com a temperatura e nos ajuda a calcular essa entalpia.
Passo 3
A Equação de Clausius-Clapeyron é:
Onde:
-
é a pressão de vapor, -
é a entalpia de vaporização, -
é a constante dos gases ( , conforme dado), -
é a temperatura em Kelvin, -
é a constante de integração.
Passo 4
Vamos usar dois pontos próximos a
para calcular
. Olhando a tabela, temos os seguintes dados próximos:
- A
, - A
,
Passo 5
Primeiro, vamos converter as temperaturas de Celsius para Kelvin:
Passo 6
Agora, aplicamos a Equação de Clausius-Clapeyron para os dois pontos:
Subtraindo a primeira equação da segunda para eliminar
:
Passo 7
Simplificamos a equação:
Agora, isolamos
:
Passo 8
Vamos calcular cada parte:
Passo 9
Agora, substituímos os valores na fórmula:
No entanto, esse valor parece muito alto. Isso aconteceu porque usamos R = 44,1 kJ/mol ao invés do valor correto da constante dos gases.
Passo 10
Vamos corrigir isso. A constante dos gases
na unidade adequada é
.
Repetindo o cálculo com o valor correto de
:
Resposta
A entalpia de vaporização da água a
é aproximadamente
.