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. 96
Uma banheira comum pode conter 100 galões de água. (a) Calcule a massa de gás natural que seria necessário queimar para elevar a temperatura da água de uma banheira desse tamanho de 65° F até 108° F. Suponha que o gás natural é metano puro, . (b) A que volume de gás, em 25° C e 1,00 atm de pressão essa massa corresponde?
Dados:;
;
Passo 1
(a)Aqui vamos usar pra, primeiro, determinar a quantidade de calor/energia necessária pra fazer essa elevação de temperatura. Antes, vamos passar as temperaturas que temos pra graus Celsius – pois é a unidade padrão pra fórmula que precisamos:
A massa de água a gente não tem diretamente, mas determinamos facilmente. Se temos 100 galões, em que cada galão equivale a 3,79 L, teremos 379 L de água na banheira. Logo, pela densidade , 379 kg é a massa de água!
Agora, “que macete” (ATENÇÃO ÀS UNIDADES):
Passo 2
Temos o calor envolvido no processo, (), temos também a quantidade de calor liberado por mol de metano queimado (). A gente determina facilmente a massa correspondente a esses 890 kJ de energia, sabendo que .
Assim, podemos construir uma regra de três simples e calcular o quanto em massa de metano foi queimado no processo de aquecimento da água da banheira.
Passo 3
(b)Aqui vamos usar , considerando . Não temos , mas sabemos que , ou seja, a massa de metano que temos sobre sua massa molar. Assim, temos todos os dados que precisamos. Teremos:
Resposta
(a)
(b)