Enunciado
Física - Física para Cientistas e Engenheiros - Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica: Volume 1 - 6ª Edição - Mosca, Tripler- Ed: 6º - Capítulo 18.1 - Ex. 68
A lei de Dulong – Petit foi originalmente usada para se determinar a massa molar de uma substância a partir da medida de sua capacidade térmica. O calor específico de certa substância sólida foi medido, obtendo-se como resultado 0,447 kJ/kg.K.
- Determine a massa molar da substância.
- Qual é o elemento que tem este valor para o calor específico?
Passo 1
a) A lei de Dulong – Petit é usada para sólidos, e nos diz que o calor molar específico para a maioria dos sólidos é:
Sendo a constante universal dos gases.
O que nós queremos mesmo? A massa molar, certo? Então vamos relacioná-la ao calor específico. O que pode acontecer pela relação:
Onde é o calor específico dado pelo enunciado como () e é a massa molar (g/mol) que queremos encontrar.
Igualando as duas expressões de
Isolando :
Substituindo os dados do problema:
Percebe que a gente saiu do para o no denominador, para termos a mesma ordem de grandeza da unidade do numerador.
Passo 2
b) Ele quer saber que elemento tem esse calor específico. Mas a nossa tabela do livro de calores específicos, a tabela 18-1, é bem curtinha, e não tem um valor muito próximo de
Então o que a gente vai fazer é descobrir que elemento temos usando a massa molar que acabamos de encontrar! A gente vai lá na tabela de massas molares do apêndice C.
Aí olhamos nela o material que tem a massa molar próxima de
Observamos que essa é exatamente a massa molar do ferro:
Bem próximo do nosso exercício. Sendo assim, é provável que o nosso elemento seja o ferro.
Resposta
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- !