Início » Banco de Questões Gratuito Organizado para Concursos » Física para Concurso » Termologia » No interior de um calorímetro de cobre, são queimados integralmente 10,0 g de uma dada substância orgânica. A massa do calorímetro é 2.000 g. Inicialmente, antes da queima, o calorímetro apresenta-se em equilíbrio térmico com seu conteúdo interno, composto por 1500 g de água e 500 g de gelo, a 0 ºC. Os calores específicos do cobre e da água são, respectivamente, 0,093 cal g.ºC e 1,0 cal/g.ºC, e o calor latente do gelo é 80 cal/ºC. Despreze as pequenas capacidades caloríficas dos gases envolvidos no processo. Ao término da combustão e estabelecido o equilíbrio térmico, a temperatura do calorímetro é 50 ºC. A quantidade de calor fornecida por grama pela substância orgânica, em kcal, é

Continua após a publicidade..

No interior de um calorímetro de cobre, são queimados integralmente 10,0 g de uma dada substância orgânica. A massa do calorímetro é 2.000 g. Inicialmente, antes da queima, o calorímetro apresenta-se em equilíbrio térmico com seu conteúdo interno, composto por 1500 g de água e 500 g de gelo, a 0 ºC. Os calores específicos do cobre e da água são, respectivamente, 0,093 cal g.ºC e 1,0 cal/g.ºC, e o calor latente do gelo é 80 cal/ºC. Despreze as pequenas capacidades caloríficas dos gases envolvidos no processo. Ao término da combustão e estabelecido o equilíbrio térmico, a temperatura do calorímetro é 50 ºC. A quantidade de calor fornecida por grama pela substância orgânica, em kcal, é

A) 2,50
B) 3,02
C) 7,08
D) 14,9
E) 37,2

Continua após a publicidade..

Resposta:

Resposta: D) 14,9

A alternativa correta é D) 14,9, pois é preciso calcular a quantidade de calor fornecida por grama pela substância orgânica, em kcal.

Para isso, é necessário analisar as etapas do processo:

Inicialmente, o calorímetro está em equilíbrio térmico com seu conteúdo interno, composto por 1500 g de água e 500 g de gelo, a 0°C.
Quando a substância orgânica é queimada, o calor liberado aumenta a temperatura do sistema.
Para calcular a quantidade de calor fornecida, é preciso considerar as capacidades caloríficas do cobre e da água, respectivamente, 0,093 cal/g°C e 1,0 cal/g°C.
Além disso, é necessário considerar o calor latente do gelo, que é de 80 cal/g.
Desprezando as pequenas capacidades caloríficas dos gases envolvidos no processo, podemos calcular a quantidade de calor fornecida.

Aplicando as fórmulas de calorimetria, obtemos:

$$Q_{total} = Q_{cobre} + Q_{água} + Q_{gelo}$$ $$Q_{total} = m_{cobre} times c_{cobre} times Delta T + m_{água} times c_{água} times Delta T + m_{gelo} times L_{gelo}$$ $$Q_{total} = 2000 g times 0,093 cal/g°C times 50°C + 1500 g times 1,0 cal/g°C times 50°C + 500 g times 80 cal/g$$ $$Q_{total} = 9300 cal + 75000 cal + 40000 cal = 104300 cal$$

Como a massa da substância orgânica é de 10,0 g, a quantidade de calor fornecida por grama é:

$$Q_{substância} = frac{Q_{total}}{m_{substância}} = frac{104300 cal}{10,0 g} = 14,9 kcal/g$$

Portanto, a alternativa correta é D) 14,9.

Continua após a publicidade..

Resposta:

Deixe um comentário Cancelar resposta