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Enunciado

Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 14.Problemas - Ex. 85

A entalpia de formação do óxido de magnésio, M g O , é - 601   827   k J / k m o l a 25   ° C . A temperatura do ponto de fusão do óxido de magnésio é aproximadamente igual a 3000   K e o aumento de entalpia entre 298   K e 3000   K é 128499   k J / k m o l . A entalpia de sublimação a 3000   K é estimada em 41800   k J / k m o l e o calor específico do vapor de óxido de magnésio acima de 3000   K é estimado em 37.24 k J k m o l K . Nestas condições,

a. Determine a entalpia específica de combustão do magnésio.

b. Estime a temperatura adiabática da chama para a mistura estequiométrica de magnésio com oxigênio.

Passo 1

OI GALERA, tudo bem com vocês? Espero que sim, eu também estou ótimo! Se liga aí, que para a letra (a) precisaremos determinar a reação química para conseguirmos os valores de entalpia para o calculo da entalpia específica, para a letra (b) utilizaremos a primeira lei da termodinâmica para calcularmos a entalpia e com isso a temperatura, utilizaremos as seguintes equações:

∆ h C O M B = ∆ h - C O M B M (1)

Q C V = H P -   H R (2)

Passo 2

Começando pela letra (a), temos a seguinte reação acontecendo:

M g + 1 2 O 2 → M g O ( s )

Aplicando os dados na equação (1), temos:

∆ h C O M B = ∆ h - C O M B M

∆ h C O M B = h - f ° M

∆ h C O M B = - 601   827 24.32 =   - 24   746   k J / k g

Com isso, finalizamos a letra (a), agora vamos para a letra (b)!

Passo 3

Começaremos assumindo T R = 25 ° C e também T P > 3000   K ; Utilizando a equação (2), temos:

Q C V = H P -   H R , mas H R = 0

Q C V = H P

H P = h - f ° +   h - 3000 - h - 298 S O L +   ∆ h - S U B +   C - P   V A P ( T P -   3000 )  

H P = - 601827 +   128449 +   418000 +   37.24 T P -   3000 = 0  

T P = 4487   K

Resolvemos de forma simples e fácil, bons estudos, até a próxima!

Resposta

a) ∆ h C O M B =   - 24   746   k J / k g

b) T P = 4487   K

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