Curso de Engenharia Química Calor de Combustão

Universidade Regional Integrada do Alto Uruguai e das Missões – Campus Santo Ângelo

Departamento de Engenharias e Ciência da Computação

Curso de Engenharia Química

Disciplina: Físico-química Experimental I

        

Calor de combustão

Alunos:

Lara Gabriela Nolasco Maciel

Liliana de Matos da Luz

Professora: Patrícia Siqueira Alves

Santo Ângelo, 19 de agosto de 2020.

1 – OBJETIVO

        

Avaliar o poder calorífico do Etanol e da Gasolina e determinar qual dos dois é mais eficaz.

2 – INTRODUÇÃO

         

         A energia liberada nas reações químicas está presente em várias atividades da nossa vida diária. Por exemplo, é o calor liberado na queima do gás butano que cozinha nossos alimentos, é o calor liberado na combustão do álcool ou da gasolina que movimenta nossos veículos e é através das reações químicas dos alimentos no nosso organismo que obtemos a energia necessária para manutenção da vida.

         Nova Cultural, explica que, o calor liberado ou absorvido por um sistema que sofre uma reação química é determinado em aparelhos chamados calorímetros. Basicamente, um calorímetro é constituído de um recipiente com paredes adiabáticas, contendo uma massa conhecida de água, onde se introduz um sistema em reação.

          As reações que são classificadas como de combustão são aquelas em que uma substância, que é denominada combustível, reage com o gás oxigênio (comburente). Existem dois tipos de reações de combustão, a completa e a incompleta. Quando a reação de combustão é completa, isto é, quando libera como produtos somente dióxido de carbono e água, dizemos que está na condição padrão. Por isso, a entalpia ou, mais corretamente, variação da entalpia, é denominada entalpia-padrão de combustão ou calor-padrão de combustão. Esse tipo de reação se dá com compostos que possuem apenas carbono, hidrogênio e oxigênio como a grafite, os hidrocarbonetos, os visão abrangente, tudo tem a ver com a Educação Ambiental, já que o ambiente é um sistema onde todas as coisas, incluindo o homem estão relacionadas e interagem.

            De acordo com o (BEM, 2002), existem assuntos que são considerados como mais pertinentes à Educação Ambiental, por exemplo, o lixo, a energia, a água, dentre outros. Nesse sentido restrito é que foi definido o tema da pesquisa, que é a combustão e seus efeitos. A combustão tem muitas aplicações úteis. Por outro lado, seus malefícios, em âmbito local e planetário, são uma realidade. Apesar de serem sentidos imediatamente e no decorrer do tempo e de virem sofrendo agravamento, parece que as pessoas não sabem que tais problemas existem, ou não estabelecem relação entre a combustão e seus efeitos ou, ainda, se conhecem essa realidade, não sabem que seja possível evitar ou diminuir tais inconvenientes.

 

3 – PARTE EXPERIMENTAL

3.1 –         Materiais:

• Béquer de 500 mL;
• Fósforo;
• Proveta de 500 mL;
• Suporte universal;
• Termômetro;

1. –         Reagentes:

• Água destilada;
• Etanol (C2H6O);
• Gasolina (C8H18);

3.3 –        Procedimentos Experimentais:

Para medir o poder calorífico do etanol, construiu se um ambiente para um sistema que vai receber a energia da queima do etanol. Para isso, adicionou-se 150 mL de água destilada no béquer e colocou se num béquer, o qual tem contato com um termômetro para sabermos o calor que o etanol irá emanar, sendo este mesmo calculado através da Equação 1.

[pic 1]

Equação 1: Calorias fornecidas.

O sistema de queima consiste em uma lamparina com etanol, realizou-se a queima e aguardam-se que a água passe de 20°C para 50°C. Após a água atingir a temperatura esperada, apagou se o sistema para fazer a medição da massa, do quanto foi consumido de etanol. Como a queima do etanol avalia de forma quantitativa, usou se a Equação 2:

[pic 2]

Equação 2: Poder calorífico.

Na sequência, fez-se a queima da gasolina para identificar o poder calorífico da mesma. A gasolina foi avaliada de forma qualitativa, e assim obtiveram dados para fins de discussão e resultados desta prática.

1. – RESULTADOS E DISCUSSÕES

        Nessa prática, realizou-se o teste para verificação do calor de combustão de dois combustíveis muito conhecidos do nosso dia a dia: o etanol (álcool comum) e a gasolina. Durante a queima desses combustíveis para aquecer 150 mL de água destilada, é formada as reações de combustão, sendo elas:

[pic 3]

Reação 1: Combustão completa do etanol.

[pic 4]

Reação 2: Combustão completa da gasolina.

        No cotidiano, as reações de combustão são muito importantes, pois é por meio delas que é possível produzir calor (isto é, a energia térmica, que é utilizada para várias finalidades). Os hidrocarbonetos, compostos constituídos de carbono e hidrogênio, possuem uma facilidade muito grande para serem queimados (consumidos) em reações desse tipo.

        Como podemos ver na Reação 1 e 2, para que estas ocorram, é necessário a presença do gás oxigênio – como por exemplo, o ar –. Essas duas substância transformam-se, durante a combustão, em duas novas substâncias: água e gás carbônico.