22.14.5: Capítulo 5

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A temperatura de 1 grama de madeira queimada é aproximadamente a mesma tanto para um fósforo quanto para uma fogueira. Esta é uma propriedade intensiva e depende do material (madeira). No entanto, a quantidade total de calor produzido depende da quantidade de material; essa é uma propriedade extensa. A quantidade de madeira em uma fogueira é muito maior do que a de um fósforo; a quantidade total de calor produzido também é muito maior, e é por isso que podemos sentar ao redor de uma fogueira para nos manter aquecidos, mas um fósforo não forneceria calor suficiente para evitar que esfriássemos.

A capacidade térmica refere-se ao calor necessário para elevar a temperatura da massa da substância em 1 grau; calor específico refere-se ao calor necessário para elevar a temperatura de 1 grama da substância em 1 grau. Assim, a capacidade térmica é uma propriedade extensa e o calor específico é intensivo.

(a) 47,6 J/°C; 11,38 cal °C ⁻¹; (b) 407 J/°C; 97,3 cal °C ⁻¹

1310 J; 313 kcal

7,15 °C

11.

(a) 0,390 J/g °C; (b) O cobre é um provável candidato.

13.

Assumimos que a densidade da água é de 1,0 g/cm ³ (1 g/mL) e que é necessária tanta energia para manter a água a 85° F quanto para aquecê-la de 72° F a 85° F. Também assumimos que somente a água será aquecida. Energia necessária = 7,47 kWh

15.

menor; mais calor seria perdido para a xícara de café e para o meio ambiente e, portanto, ΔT para a água seria menor e o q calculado seria menor

17.

maior, pois levar em consideração a capacidade térmica do calorímetro compensará a energia térmica transferida do calorímetro para a solução; essa abordagem inclui o próprio calorímetro, junto com a solução, como “ambiente”: q _rxn = − (q solução + q _calorímetro); uma vez que tanto a _solução q quanto o _calorímetro q são negativos, incluir o último termo (q _rxn) produzirá um valor maior para o calor da dissolução

19.

A temperatura do café cairá 1 grau.

21.

5.7 $\times$ 10 ² kJ

23.

38,5 °C

25.

−2,2 kJ; O calor produzido mostra que a reação é exotérmica.

27.

1,4 kJ

29.

22,6. Como a massa e a capacidade térmica da solução são aproximadamente iguais às da água, o aumento de duas vezes na quantidade de água leva a uma diminuição de duas vezes da mudança de temperatura.

31.

1,7 kJ

33.

30%

35.

0,24 g

37.

1.4 $\times$ 10 ^{- 2} calorias

39.

A mudança de entalpia da reação indicada é para exatamente 1 mol de HCL e 1 mol de NaOH; o calor no exemplo é produzido por 0,0500 mol de HCl e 0,0500 mol de NaOH.

41.

25 kJ mol ⁻¹

43.

81 kJ mol ⁻¹

45.

5204,4 kJ

47.

1,83 $\times$ 10 ⁻² ml

49.

—802 kJ mol ⁻¹

51.

15,5 kJ/ºC

53.

7,43 g

55.

Sim.

57.

459,6 kJ

59.

−494 kJ/mol

61.

44,01 kJ/mol

63.

−394 kJ

65.

265 kJ

67.

90,3 kJ/mol

69.

(a) −1615,0 kJ mol ⁻¹; (b) −484,3 kJ mol ⁻¹; (c) 164,2 kJ; (d) −232,1 kJ

71.

−54,04 kJ mol ⁻¹

73.

−260 kJ mol ⁻¹

75.

—6,4 kJ

77.

−12,8 kJ

79.

3,7 kg

81.

Supondo que o melhor combustível de foguete seja aquele que emite mais calor, B ₂ H ₆ é o principal candidato.

83.

−8,2 kJ

85.

(uma) $C_{3} H_{8} (g) + 5 O_{2} (g) ⟶ 3 {CO}_{2} (g) + 4 H_{2} O (l);$ (b) 1570 L de ar; (c) −104,5 kJ mol ⁻¹; (d) 75,4 °C