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A energia liberada na combustão do etanol hidratado é cerca de 70% da energia liberada na combustão de igual volume de gasolina. Considere que o calor específico da água líquida seja 1 cal . g–1. °C–1. Em um experimento,a combustão de um volume V de etanol hidratado em um calorímetro permitiu elevar a temperatura de 200 g de água líquida de 25°C a 60 °C. Caso fosse utilizado nesse experimento igual volume de gasolina no lugar do etanol, a temperatura dessa mesma massa de água iria variar de 25°C até
- A) 45°C.
- B) 65°C.
- C) 55°C.
- D) 75°C.
- E) 35°C.
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Resposta:
A alternativa correta é letra D
Primeiro, vamos calcular a energia que foi liberada nessa combustão do etanol hidratado, para isso vamos utilizar a fórmula:
Q = m*c*ΔT
Onde m é a massa, c é o calor específico e ΔT é a variação de temperatura.
A massa de água utilizada é 200 g, o calor específico da água é de 1 cal . g–1. °C–1 e ΔT = 60 °C - 25°C = 35 °C. Substituindo esses valores na fórmula:
Q = (200 g)*(1 cal . g–1. °C–1)*(35 °C) = 7 x 103 cal
Do enunciado sabemos que a energia liberada na combustão do etanol hidratado corresponde a 70% da combustão de uma quantidade equivalente de gasolina. Logo, temos:
Qetanol = 0,7Qgasolina
Qetanol = 7 x 103 cal
Qgasolina = Qetanol/0,7 = (7 x 103 cal)/(0,7) = 1 x 104 cal
Agora, só precisamos descobrir qual seria a temperatura final da água se a combustão fosse de gasolina.
Qgasolina = m*c*(Tf - Ti)
1 x 104 cal = (200 g)*(1 cal . g–1. °C–1)*(Tf - 25 °C)
(Tf - 25 °C) = 50 °C => Tf = 50 °C + 25 °C = 75 °C
Alternativa D)
A massa de água utilizada é 200 g, o calor específico da água é de 1 cal . g–1. °C–1 e ΔT = 60 °C - 25°C = 35 °C. Substituindo esses valores na fórmula:
Q = (200 g)*(1 cal . g–1. °C–1)*(35 °C) = 7 x 103 cal
Do enunciado sabemos que a energia liberada na combustão do etanol hidratado corresponde a 70% da combustão de uma quantidade equivalente de gasolina. Logo, temos:
Qetanol = 0,7Qgasolina
Qetanol = 7 x 103 cal
Qgasolina = Qetanol/0,7 = (7 x 103 cal)/(0,7) = 1 x 104 cal
Agora, só precisamos descobrir qual seria a temperatura final da água se a combustão fosse de gasolina.
Qgasolina = m*c*(Tf - Ti)
1 x 104 cal = (200 g)*(1 cal . g–1. °C–1)*(Tf - 25 °C)
(Tf - 25 °C) = 50 °C => Tf = 50 °C + 25 °C = 75 °C
Alternativa D)
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