Qual a variação da entalpia molar do , quando ele é aquecido de a ? Use os dados de capacidade calorífica da Tabela abaixo.
, graphite 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:
  1. Integral de em relação a :
  1. Integral de em relação a :
  1. 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:
  1. Para :
Somando:
  1. 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?
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 .