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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. 18

  1. Calcule o calor que deve ser fornecido a um recipiente de 500 g de aço inox, que contém 400,0 g de água, para elevar sua temperatura de 22,0ºC até o ponto de ebulição da água, 100,0ºC. (b) Que percentagem do calor foi usada para aumentar a temperatura da água? (c) Compare estas respostas com as do Exercício 7.17.(Veja a Tabela 7.2.)

Passo 1

Para resolver a questão, precisamos contextualizar:

C a p a c i d a d e   c a l o r í f i c a   C = C a l o r   f o r n e c i d o A u m e n t o   d e   t e m p e r a t u r a = q Δ T   C a l o r   e s p e c í f i c o   C s = C m

Onde m é a massa da amostra.

Passo 2

Podemos calcular o valor de q através da clássica expressão:

q = m C s Δ T

Passo 3

  1. Do calor total necessário no processo, parte dele é fornecido para o recipiente de cobre e parte é fornecido para a água:

    2. Para o recipiente:

    q 1 = m C s Δ T Dados:

    C s = 0,51   J ⋅ º C - 1 ⋅ g - 1   m = 500   g Δ T = 100 - 22 = 78 º   C q 1 = 500,0 × 0,51 × 78 = 19,890   k J

    Para a água :

    Dados:

    m = 400 g   C s = 4,18   J º C - 1 g - 1 Δ T = 100 - 22 = 78 º

    q 2 = 400 × 4,18 × 78 = 130,416   k J

    Passo 4

    Calculando, enfim, o valor total de q: q = q 1 + q 2 q = 14,89   J + 130,42   J q = 150,32   k J

    Passo 5

  2. Quantidade de calor utilizada para elevar a temperatura da água: q = 150,52   k J

    3. r = 130,42   k J 150,32   k J × 100 % = 86,76 %

    Passo 6

  3. Comparação com a questão anterior

Resposta

a 150,32 b 86,76 % c c o m p a r a ç ã o

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