Que quantidade de butano deveríamos levar, quando vamos acampar? Calcule a massa de butano necessária para obter, por combustão, 350 kJ de calor, energia suficiente para aquecer 1 L de água a partir de
até a temperatura de ebulição (ignorando as perdas de calor). A equação termoquímica é
Passo 1
Primeiro, vamos entender o que o problema está nos pedindo. Precisamos descobrir quantos gramas de butano devemos levar para acampar para gerar 350 kJ de calor por combustão. Esse calor vai ser usado para aquecer 1 litro de água de 17°C até a temperatura de ebulição (100°C), ignorando quaisquer perdas de calor. Para resolver isso, vamos usar a termoquímica, que estuda as trocas de energia nas reações químicas, e a equação termoquímica fornecida.
Passo 2
A equação termoquímica dada é:
Aqui, o ΔH° negativo indica que a reação libera 5756 kJ de calor quando 2 gramas de butano reagem. Nosso objetivo é encontrar quantos gramas de butano são necessários para liberar 350 kJ de calor.
Passo 3
Primeiro, vamos calcular quanto calor é liberado por grama de butano. Sabemos que 2 gramas de butano liberam 5756 kJ, então dividimos o calor total pela massa:
Passo 4
Agora, queremos saber quantos gramas de butano são necessários para liberar 350 kJ. Para isso, usamos a regra de três simples:
Resolvendo para
:
Resposta
Você vai precisar de aproximadamente 0,121 gramas de butano para gerar os 350 kJ de calor necessários para aquecer 1 litro de água de 17°C até a ebulição.