Os Exercícios Termoquímica

Unidade VII – Termoquímica

Lista complementar de Exercícios

1.  Uma empresa de P&D, desenvolveu um combustível a partir de resíduos orgânicos e necessita determinar o conteúdo de energia  desse material para comparar com os já existentes no mercado. Para tal, foi usado um calorímetro de bomba. Na calibração do calorímetro, um aquecedor de resistência elétrica fornece 200 J  de calor e provoca um aumento de 1,6 oC na temperatura. Em seguida, 0,245 g de um combustível foram queimados, no mesmo calorímetro, e provocou uma variação de 5,23 oC. Determine a quantidade de energia por grama liberada pelo combustível.

2.Um bloco de ferro de 100cm³ é resfriado de 300°C para 26°C. Determine, em Joule (J) a energia perdida pelo bloco para ambiente. Dados:  densidade do ferro=7,85g/cm³ e calor específico do ferro=0,11cal/g.°C

3. Um reservatório de água, em uma residência, com as seguintes medidas: Largura = 2,0 m,  Altura = 1,6 m e Comprimento = 1,8 m, recebe radiação solar por 4h. Considerando a temperatura inicial da água de 25 o C. Determine a quantidade de calor, em cal,  recebida pela massa de água e a temperatura final da água.  A  energia solar média que chega perpendiculamente à superfície da Terra, é de 208 W/m2. Desconsidere as perdas de calor. Dados: Calor especifico da água: 1cal/g oC, 1W = J/s, densidade da água= 1g/cm3 

4. A hidratação do cimento é um processo exotérmico. Considere que o calor liberado na hidratação de 1 kg de cimento é de 165 kcal. Determine a temperatura máxima atingida quando 25 kg de cimento, a 30 oC, são hidratados. Cs do cimento = 0,22kcal/kg oC. Desconsidere as perdas térmicas.

5. O carbeto de tungstênio, WC, é uma substância muito dura, e por essa razão, é utilizada na fabricação de vários tipos de ferramentas. A variação de entalpia da reação de formação do carbeto de tungstênio a partir dos elementos C(grafite) e W(s) é difícil de ser medida diretamente, pois a reação ocorre a 1400°C. No entanto, podem-se medir com facilidade os calores de combustão dos elementos C(grafite), W(s) e do carbeto de tungstênio, WC(s):

W(s) + 3 O2 (g)  èWO3(s)    ΔH = -1680 kJ
C(grafite) + O2 (g) èCO2 (g) ΔH = - 393,5 kJ
WC(s) + O2 (g) èCO2 (g) + WO3 (s) ΔH = -2391,6 kJ
Calcule o valor da variação de entalpia da reação abaixo, utilizando a Lei de Hess.        W(s) + C(grafite) è WC(s)

6. Determine o poder calorífico de uma mistura de gasolina (75%)  com etanol (25%). Considere a gasolina constituída pelo hidrocarboneto C9H20.

1 C2H6O(l)+ 3O2 → 2 CO2(g) + 3 H2O(l)   ΔH0combustão = -1368 kJ/mol

1 C9H20(l)+ 14O2 → 9CO2(g) + 10H2O(l)   ΔH0combustão = -6276 kJ/mol