Question

Quando se queimam 320 mg de naftaleno, C10H8(s), em uma bomba calorimétrica, a temperatura se eleva de 3,05 K. Calcule a constante do calorímetro. De quanto a temperatura se elevará na combustão de 100mg de fenol, C6H5OH(s), no mesmo calorímetro e nas mesmas condições?

Answer 1

Adotando as entalpias de combustão mais comuns do naftaleno (-5182.7kJ/mol) e do fenol (-3050kJ/mol), podemos calcular quantos mol existem em 320mg de naftaleno, para em seguida descobrir quantos kJ de energia foram liberados na primeira bomba:

$n = \frac{0.32}{128} = 0.0025\\\\ E = 0.0025 \times -5182.7\\\\ E \approx -13kJ$

Sabendo que "A constante do calorímetro, K, é a quantidade de calor que é necessário fornecer àquela parte do sistema calorimétrico que participa da troca térmica, para elevar de 1 ºC", e sabendo que a mudança de temperatura em Kelvin é sempre igual à em Celsius, podemos calcular a constante do calorímetro:

$13kJ \longrightarrow 3.05\ºC\\ K \longrightarrow 1\ºC\\\\ K = \frac{13}{3.05}\\ K = 4.26kJ$

Logo, a constante do calorímetro é 4,25kJ, ou 1,02kCal.

Agora, para a segunda parte da questão.

Faremos a mesma coisa que na primeira parte:


$n = \frac{0.1}{94} = 0.001\\\\ E = 0.001 \times -3050\\\\ E \approx -3.05kJ$

Como já sabemos a constante do calorímetro, basta fazer a regra de 3 para descobrir a elevação de temperatura:

$4.28kJ \longrightarrow 1\ºC\\ 3.05kJ \longrightarrow x\\\\ x = 0.71\ºC$

Ou seja, temos uma variação de 0,71ºC ou K na temperatura.