
O gráfico abaixo indica o comportamento térmico de 10g
Contenidos
- O gráfico abaixo indica o comportamento térmico de 10g
- calcular a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura
- calor perdido = lei do calor ganho
- para a seção qr do gráfico, indique o que está acontecendo com as moléculas de água à medida que o calor é adicionado.
- respostas a perguntas sobre curvas de aquecimento e resfriamento
calcular a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura
O calor molar (ou entalpia) da sublimação é a quantidade de energia que deve ser adicionada a uma toupeira de sólido a pressão constante para transformá-la diretamente em um gás (sem passar pela fase líquida). A sublimação requer que todas as forças sejam quebradas entre as moléculas (ou outras espécies, tais como íons) no sólido à medida que o sólido é convertido em um gás. O calor da sublimação é geralmente expresso em unidades de Joules por mole ou quilograma de substância.
A sublimação é o processo de transformar um sólido em um gás sem passar pela fase líquida. Para sublimar uma substância, uma certa energia deve ser transferida para a substância através do calor (q) ou do trabalho (w). A energia necessária para sublimar uma substância é particular para a identidade e temperatura da substância e deve ser suficiente para fazer tudo o que segue:
Embora o processo de sublimação não envolva um sólido evoluindo através da fase líquida, o fato de que a entalpia é uma função de estado nos permite construir um “ciclo termodinâmico” e somar as várias energias associadas às fases sólida, líquida e gasosa (por exemplo, a Lei de Hess).
calor perdido = lei do calor ganho
Agora introduzimos dois conceitos úteis na descrição do fluxo de calor e da mudança de temperatura. A capacidade térmica (C) de um corpo de matéria é a quantidade de calor (q) que ele absorve ou libera quando experimenta uma mudança de temperatura (ΔT)) de 1 grau Celsius (ou equivalente, 1 kelvin)
Por exemplo, considere as capacidades de calor de duas frigideiras de ferro fundido. A capacidade térmica da frigideira grande é cinco vezes maior do que a da frigideira pequena porque, embora ambas sejam feitas do mesmo material, a massa da frigideira grande é cinco vezes maior do que a massa da frigideira pequena. Mais massa significa que mais átomos estão presentes na panela maior, portanto é preciso mais energia para fazer todos esses átomos vibrarem mais rapidamente. A capacidade térmica da frigideira pequena de ferro fundido é encontrada observando que é necessário 18.140 J de energia para aumentar a temperatura da frigideira em 50,0 °C.
A frigideira maior de ferro fundido, embora feita da mesma substância, requer 90.700 J de energia para aumentar sua temperatura em 50,0 °C. A frigideira maior tem uma capacidade térmica (proporcionalmente) maior porque a maior quantidade de material requer uma quantidade (proporcionalmente) maior de energia para produzir a mesma mudança de temperatura:
para a seção qr do gráfico, indique o que está acontecendo com as moléculas de água à medida que o calor é adicionado.
Observe o gráfico a seguir. Considerando a mudança no volume de água à medida que sua temperatura aumenta de 0°C, discuta a diferença no comportamento da água e de outras substâncias. Como é chamado este comportamento da água?
Pegue três esferas de ferro, cobre e chumbo de igual massa e coloque-as em água fervente por algum tempo. Em seguida, retirá-las da água e medir sua temperatura. Todas elas estarão à temperatura de 100oC. Agora, coloque-as imediatamente sobre a laje grossa de cera. Observe a profundidade que cada bola vai para a cera. A bola que absorve mais calor da água dará mais calor à cera. Assim, mais cera derreterá e a bola irá mais fundo na cera. Será observado que a bola de ferro vai mais fundo na cera. A bola de chumbo é a que vai menos e a bola de cobre vai até a profundidade intermediária. Isto mostra que para igual elevação de temperatura, as três bolas absorveram diferentes quantidades de calor. Isto significa que a propriedade que determina a quantidade de calor absorvida por uma bola é diferente para as três bolas. Esta propriedade é chamada de capacidade específica de calor.
respostas a perguntas sobre curvas de aquecimento e resfriamento
Esta página tem todos os trabalhos de casa necessários para o material coberto no terceiro exame do primeiro semestre de Química Geral. O livro de texto associado a esta lição de casa é CHEMISTRY The Central Science de Brown, LeMay, et.al. A última edição que exigi que os alunos comprassem foi a 12ª edição (CHEMISTRY The Central Science, 12ª edição de Brown, LeMay, Bursten, Murphy e Woodward), mas qualquer edição deste texto servirá para este curso.
Nota: Espera-se que você vá até o final do capítulo problemas em seu livro didático, encontre perguntas similares e resolva esses problemas também. Esta é apenas a lista necessária de problemas para fins de questionário. Você também deve estudar os Exercícios dentro dos capítulos. Os exercícios são exemplos trabalhados das perguntas no final do capítulo. O guia de estudo também elaborou exemplos.