Questão 13

FUVEST 2013

Química

(Fuvest 2013) Em um recipiente termicamente isolado e mantido a pressão constante, são colocados 138 g de etanol líquido. A seguir, o etanol é aquecido e sua temperatura T é medida como função da quantidade de calor Q a ele transferida. A partir do gráfico de TxQ, apresentado na figura abaixo, pode-se determinar o calor específico molar para o estado líquido e o calor latente molar de vaporização do etanol como sendo, respectivamente, próximos de

Dados: Fórmula do etanol = C₂H₅OH; Massas molares = C(12g/mol), H(1g/mol), O(16g/mol).

0,12 kJ/(mol°C) e 36 kJ/mol.

0,12 kJ/(mol°C) e 48 kJ/mol.

0,21 kJ/(mol°C) e 36 kJ/mol.

0,21 kJ/(mol°C) e 48 kJ/mol.

0,35 kJ/(mol°C) e 110 kJ/mol.

Gabarito:

0,12 kJ/(mol°C) e 36 kJ/mol.

Resolução:

Resolução 1:

A massa molar do etanol (C₂H₅OH):
$M = 2(12) + 6(1) + 1(16) = (24 + 6 + 16) g/mol$

$M = 46 g/mol$

A quantidade de matéria da amostra (n):
$n = frac{m}{M}$
$n = frac{138 g}{46 (g/mol)}$
$n = 3 mol$

O cálculo do calor específico sensível molar (sendo assim, não se usa a massa da amostra, e sim o número n de mols) no estado líquido (cL)
$Q = nc_nDelta T approx 36 kJ$
$3cdot c_n [80 - (-20)] approx 36$
$c_n approx frac{36}{300} kJ/(mol ^circ C)$

$c_n approx 0,12 kJ/(mol ^circ C)$

O cálculo do calor específico latente molar de vaporização (Lv):
$Q_L approx 144 kJ - 36 kJ$
$Q_L approx 108 kJ$
$nL_n approx 108 kJ$
$L_n approx frac{108}{3} kJ$
$L_n approx 36 kJ$

Alternativa A

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