Qual a variação da entalpia molar do
, quando ele é aquecido de
a
? Use os dados de capacidade calorífica da Tabela abaixo.
|
|
|
|
---|---|---|---|
|
16.86 | 4.77 | -8.54 |
|
44.22 | 8.79 | -8.62 |
|
75.29 | 0 | 0 |
|
28.58 | 3.77 | -0.50 |
Temperature variation of molar heat capacities,
Passo 1
Beleza, vamos lá! Temos um exercício que pergunta qual é a variação da entalpia molar do nitrogênio (
) quando ele é aquecido de
a
. Vamos usar a capacidade calorífica (
) que foi fornecida na tabela. O conteúdo envolvido aqui é termodinâmica, especificamente a relação entre capacidade calorífica e entalpia. Para resolver isso, precisamos entender como calcular a variação de entalpia utilizando a capacidade calorífica e integrar essa função ao longo da faixa de temperatura.
Passo 2
Primeiro, vamos entender a fórmula que nos foi dada para a capacidade calorífica molar a pressão constante (
):
Aqui,
,
, e
são constantes específicas para o
, e
é a temperatura em Kelvin. Essa equação nos permite calcular a capacidade calorífica em qualquer temperatura dentro do intervalo dado.
Passo 3
Para encontrar a variação da entalpia (
) quando a temperatura muda de
para
, usamos a seguinte integral:
Substituindo a expressão de
na integral, fica:
Passo 4
Vamos resolver a integral termo a termo:
- Integral de
em relação a :
- Integral de
em relação a :
- Integral de
em relação a :
Então, juntando tudo:
Passo 5
Agora, vamos substituir os valores das constantes para o
:
E as temperaturas:
Substituindo na expressão da
:
Vamos calcular cada parte:
- Para
:
Somando:
- Para
:
Somando:
Agora, calculamos a diferença:
Convertendo para kJ/mol:
Resposta
A variação da entalpia molar do
ao ser aquecido de
a
é aproximadamente
.
Exercícios relacionados
Qual o significado das constantes críticas?
Calcule o trabalho de expansão que é feito durante a eletrólise de 50 g de água a pressão constante e a
.
A entalpia molar da vaporização do benzeno, no seu ponto de ebulição (353,25 K), é
. Qual é a variação da energia interna molar na vaporização? Durante quanto
tempo deve circular uma corrente de , gerada por uma fonte de 12 V , para vaporizar 10 g da amostra?
tempo deve circular uma corrente de
Calcule a variação de entropia das vizinhanças quando se forma 1,00 mol de
(g) a partir de 2 mols de
(g), nas condições-padrão, a 298 K .