Uma substância tem uma massa de 50,0 g/mol. Quando 314J são adicionados na forma de calor a uma amostra de 30,0 g da substância, a temperatura sobe de
para
(a) Qual é o calor específico e (b) qual é o calor específico molar da substância? © Quantos mols estão presentes na amostra?
Passo 1
Beleza, então vamos lá! Temos um exercício de Termologia na Química. O enunciado nos dá a massa molar da substância, a quantidade de calor adicionada, a massa da amostra e a variação de temperatura. Nosso objetivo é encontrar:
a) O calor específico da substância.
b) O calor específico molar da substância.
c) O número de mols presentes na amostra.
Para resolver isso, vamos usar algumas fórmulas básicas da termologia:
-
Calor Específico ©:
-
Calor Específico Molar ©:
-
Número de Mols (n):
Onde:
-
é o calor adicionado, -
é a massa da substância, -
é o calor específico, -
é o calor específico molar, -
é a variação de temperatura, -
é a massa molar.
Passo 2
Vamos começar pelo calor específico ©.
A fórmula que vamos usar é:
Queremos encontrar
, então vamos isolar essa variável:
Agora, vamos substituir os valores que temos:
Então:
Passo 3
Agora, vamos calcular o valor numérico do calor específico:
Então, o calor específico da substância é aproximadamente 0,523 J/g°C.
Passo 4
Seguimos para o calor específico molar ©. A fórmula é:
Queremos encontrar
, então isolamos:
Mas primeiro precisamos saber quantos mols (
) estão na amostra. Para isso, usamos:
Onde:
Então:
Passo 5
Agora que temos
, podemos voltar à fórmula do calor específico molar:
Então, o calor específico molar da substância é aproximadamente 26,17 J/mol°C.
Resposta
a) O calor específico da substância é aproximadamente 0,523 J/g°C.
b) O calor específico molar da substância é aproximadamente 26,17 J/mol°C.
c) A amostra contém 0,6 mols da substância.