Question

6- calcular a capacidade calorífica

Answer 1

A quantidade de calor (Q) é dada pela seguinte fórmula:

Q = m . c . ΔT

Onde,

m = massa em g = 12,5 g

c = calor específico = 0,8112 J . K⁻¹ .g⁻¹

ΔT = Tf - Ti = 899 - 24 = 875ºC (tô usando graus ºC, pois a variação de temperatura entre K e graus Celsius ocorre do mesmo jeito) Veja:

24ºC é igual a 297,15 K

899ºC é igual a 1172,15 K

A diferença seria: 1172,15 - 297,15 = 875 K (a mesma variação que ocorre em ºC) fórmula para converter as temperaturas entre Kelvin e Celsius: TK = TºC + 273,15.

Jogando os dados na fórmula do Calor para encontrar o calor necessário para aumentar a temperatura:

Q = m . c . ΔT

Q = 12,5 . 0,8112 . 875

Q =  8872,5 J

A capacidade calorífica dada é 0,8112 J . K⁻¹ . g⁻¹. Essa é a capacidade calorifica por grama, como a questão pediu a molar é preciso saber a massa molar do perclorato de potássio.

Massa Molar:

(Considerando, K = 39 g/mol, Cl = 35,5 g/mol e O = 16 g/mol)

KClO₄ = K + Cl + 4O = 39 g + 35,5 g + (4 . 16 g)  = 138,5 g/mol

Agora veja que a capacidade calorífica está em g⁻¹, isso significa tem-se:

0,8112 J . K⁻¹ para cada 1 g de Perclorato de potássio. Como ele quer saber a capacidade calorífica "molar", temos que encontrar para 1 mol de perclorato que equivale a massa de 138,5 g. Regra de três:

Se:                              0,8112 --------------------------- 1 g

Então:                                 x --------------------------- 138,5 g (1 mol)

Resolvendo, teremos:

                                            x = 112,3512 J . K⁻¹ . mol⁻¹

Só para esclarecer uma coisa. Na verdade esse dado que ele deu que é 0,8112 J . K⁻¹ . g⁻¹ é na verdade o calor específico (que é a quantidade de energia, nesse caso em joule [J], necessária para aumentar em 1ºK ou 1ºC a temperatura de 1 g do material)

A "capacidade calorífica" na verdade não leva em consideração a quantidade, ou seja, é independente da massa. Por isso acho que nesse seu exercício o calor específico está sendo chamado de capacidade calorífica de forma equivocada.

Para esclarecer, a capacidade térmica ou capacidade calorífica é dada por:

C = m . c

Onde,

C = capacidade calorífica

m = massa

c = calor específico.

O que pode ser também é que  o calor específico pode ser chamado de "Capacidade Térmica mássica" e o calor específico molar pode ser chamado de "Capacidade Térmica Molar".