Enunciado
Química - Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente - 5ª Edição - Peter Atkins, Loretta Jones e Leroy Laverman- Ed: 5º - Capítulo 7.1 - Ex. 46
7.46 Motores a vapor movidos a carvão usam o calor do carvão queimando para aquecer a água. Suponha que um carvão de densidade 1,5 g/cm³ é carbono puro (ele é de fato muito mais complicado, mas esta é uma primeira aproximação razoável). A combustão do carbono é descrita pla equação
(a) Calcule o calor produzido quando um pedaço de carvão de é queimado. (b) Estime a massa de água que pode ser aquecida de 25°C até 100°C na queima desse pedaço de carvão.
Passo 1
(a) Como temos a densidade, que é definida como massa sobre volume. Vamos calcular o volume do pedaço de carvão para achar a massa.
Então temo a massa
Como vamos admitir que o carvão é Carbono puro, podemos achar a quantidade de mol que equivale a 315 g de carvão (olhando na tabela períodica vemos que a massa molar de C é 12 g/mol).
Agora podemos calcular o calor usando regra de três
Passo 2
(b) Pesquisando, vemos que a capacidade calorífica da água é .
Então usando a fórmula
Mas antes precisamos dar uma olhada nas unidades. Acho que o mais tranquilo aqui é passar o valor encontrado de x para “cal”.
Colocando na fórmula, agora... (não colocamos o sinal de menos na frente porque ele indica que esse calor é liberado e, no caso, a água vai absorver esse calor)
Resposta
(a)
(b)