Questão 2

ITA 2007

Química

(ITA - 2007 - 1a Fase)

Um recipiente aberto contendo inicialmente 30 g de um líquido puro a 278 K, mantido à pressão constante de 1 atm, é colocado sobre uma balança. A seguir, é imersa no líquido uma resistência elétrica de 3 Ω conectada, por meio de uma chave S, a uma fonte que fornece uma corrente elétrica constante de 2 A. No instante em que a chave S é fechada, dispara-se um cronômetro. Após 100 s, a temperatura do líquido mantém-se constante a 330 K e verifica-se que a massa do líquido começa a diminuir a uma velocidade constante de 0,015 g/s. Considere a massa molar do líquido igual a M.

Assinale a opção que apresenta a variação de entalpia de vaporização (em J/mol) do líquido.

500 M

600 M

700 M

800 M

900 M

Gabarito: 800 M

Resolução:

O exercício pede a entalpia de vaporização do líquido. Para isso, precisamos encontrar o calor latente de vaporização da substância:

$Q = mcdot L$

O calor pode ser encontrado através da potência inserida no líquido:

$P = Rcdot i^2 = frac{Q}{Delta t} = frac{mL}{Delta t}$

Substituindo os valores:

$P = 3 cdot 2^2 = 12 frac{J}{s} = frac{mL}{Delta t}$

Como a variação de massa pelo tempo foi dada:

$12 frac{J}{s} = 0,015frac{g}{s}L$

O calor latente de vaporização será:

$L = 800frac{J}{g}$

A entalpia de vaporização do líquido será:

$Delta H = Lcdot MM = 800 frac{J}{g}cdot MM frac{g}{mol} = 800M frac{J}{mol}$

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