Questão 10538
ITA 1995
(Ita 1995) Em um calorímetro adiabático, com capacidade térmica desprezível, são introduzidos, sob pressão constante de 1 atm, um volume V1 de solução aquosa 1,0 molar de ácido clorídrico e um volume V2 de solução aquosa 1,0 molar de hidróxido de sódio. A reação que ocorre é aquela representada pela equação química:
H+(aq) + OH-(aq) H2O(ℓ).
as misturas efetuadas são as seguintes:
I. V1 = 100 ml e V2 = 100 ml e observa-se um aumento de temperatura ∆T1.
II. V1 = 50 ml e V2 = 150 ml e observa-se um aumento de temperatura ∆T2.
III. V1 = 50 ml e V2 = 50 ml e observa-se um aumento de temperatura ∆T3.
Com relação ao efeito térmico que se observa, é CORRETO prever que:
∆T1 ≈ ∆T3 > ∆T2.
∆T1 > ∆T2 ≈ ∆T3.
∆T1 ≈ ∆T2 ≈ ∆T3.
∆T1 > ∆T2 > ∆T3.
∆T1 > ∆T3 > ∆T2.
Gabarito:
∆T1 ≈ ∆T3 > ∆T2.
Resolução:
Para analisar a variação de temperatura em cada sistema, temos que considerar a energia liberada em cada processo e a massa de cada sistema.
Essa é a equação que relaciona o calor e a variação de temperatura:
Onde Q é o calor transferido, m é a massa do sistema, c é o calor específico e ΔT é a variação de temperatura.
Então a variação de temperatura será:
O calor específico é igual para os três sistemas, pois se tratam das mesmas substâncias. Esses são os valores de m e Q para os três sistemas:
Escrevendo a equação para cada um dos sistemas em relação à Q3 e m3:
I.
II.
III.
Portanto:
ΔT1 ≈ ΔT3 > ΔT2
A alternativa correta é a letra a.