Enunciado

C a C l 2 ⋅ 6 H 2 O sólido e água líquida a 25 ∘ C são misturados adiabaticamente em um processo contínuo para formar uma salmoura com 15 % em massa de C a C l 2 , Usando os dados do Problema 12.37, determine a temperatura da salmoura formada. O calor especifico de uma soluçäo aquosa a 15 % em massa de C a C l 2 a 25 ∘ C é de 3,28   k J   k g - 1   ∘ C - 1

Passo 1

O processo pode ser considerado em duas etapas:

Misture a 25 ° C e, em seguida, aqueça / resfrie a solução até a temperatura final. As duas etapas juntas são adiabáticas e a alteração geral da entalpia é 0.

Calcule os moles H2O necessários para formar a solução:

n : = 85 18.015 15 110.986     n = 34.911 Moles de H2O por mol de CaCl2 na solução final.

Passo 2

Moles de água adicionados por mol de CaCl2.6H2O:

n - 6 = 28.911

Base: 1 mol de Cacl2.6H2O dissolvido

C a C l 2.6 H 2 O ( s ) → C a + C l 2 + 6 H 2 + 3 O 2 (1)

C a + C l 2 + 34.991 H 2 O → C a C l 2 ( 34.911 H 2 O ) ( 2 )

6 ( H 2 + 1 / 2 O 2 → H 2 O ) (3)

C a C l 2.6 H 2 O + 28.911 H 2 O → C a C l 2 ( 34.911 H   2 O )

Δ H 1 : = 2607.9 ⋅ k J Δ H 3 : = 6 ⋅ ( - 285.83 ⋅ k J ) (tabela C4)

Δ H 2 : = - 871.8 ⋅ k J (Pb12.37)

Δ H 298 : = Δ H 1 + △ H 2 + H 3   p a r a     r e a ç ã o   e m   25 d e g C

Δ H 298 = 21.12 K j m s o l n : = ( 110.986 + 34.911 ⋅ 18.015 ) ⋅ g m

m s o l n   = 739.908 g m

C P : = 3.28 ⋅ k J k g ⋅ d e g C Δ H 298 + C P ⋅ Δ T = 0 Δ T : = - Δ H 298 m s o l n ⋅ C P

Δ T = - 8.702 d e g C T : = 25 ⋅ d e g C + T T = 16.298 d e g C

Resposta

T = 16.298 d e g C

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