Uma matéria intitulada "Agua que não molha" foi veiculada em portais de notícias da internet em 2012. Na realidade o composto mencionado nas notícias se tratava de uma fluorcetona aplicada na proteção contra incêndios. A fluorcetona em questão possui baixa molhabilidade (tendência do líquido em espalhar ou aderir sobre uma superfície) e, portanto possui grande vantagem na extinção de fogo preservando o material local. Isso é de grande interesse em centros de processamento de dados, museus e bibliotecas. A eficiência de um fluido em extinguir o fogo deve-se ao seu calor específico. Ao entrar em contato com a chama, o vapor gerado remove o calor da chama, extinguindo o fogo. A seguir são fornecidos dados de três fluidos. a) Coloque os fluidos em ordem crescente de eficiência em extinguir chamas, por quantidade de matéria. __________________ < __________________ < __________________ b) Em um comparativo, volumes iguais de fluoracetona e de nitrogênio são utilizados para diminuir a mesma variação de temperatura de uma chama. Calcule a razão entre as variações de calor entre a situação que utilizou fluoracetona e que utilizou nitrogênio. Admita que os fluidos se comportem como gases ideais e que não há variação no calor específico.
#UFPR
#VESTIBULAR
Soluções para a tarefa
a) A ordem será Nitrogênio (28,0) < Água (36,0) < Fluorcetona (284,4) com unidade em J/(mol.°C).
A eficiência para extinguir o fogo é diretamente proporcional ao calor específico dos fluidos. O calor específico pode ser expresso na unidade de J/(mol.°C).
Assim, teremos os seguintes resultados:
C = Calor*MM = [J/(g.°C)]*[g/mol]
Cflu = 0,9 * 316 = 284,4 J/(mol.°C)
Cagu = 2,0 * 18 = 36,0 J/(mol.°C) (Cnit < Cagu < Cflu)
Cnit = 1,0 * 28 = 28,0 J/(mol.°C)
b) A razão será 10.
Pela equação fundamental da calorimetria, temos que:
Q = m*c*ΔT= n*C*ΔT.
Além disso, o volume dos gases para 1 mol será igual. Sendo assim, poderemos utilizar os calores específicos calculados anteriormente.
Qflu = 1 mol* 284,4 J/(mol.°C) *ΔT = 284,4*ΔT
Qnit = 1 mol* 28,0 J/(mol.°C) *ΔT = 28,0*ΔT
Portanto, a razão será de:
raz = Qflu / Qnit = 284,4*ΔT /(28,0*ΔT) ≅ 10
Espero ter ajudado!