Question

A maior variação de temperatura possível para um motor de alumínio de 500 kg, ao funcionar gastando (queimando pela reação de combustão) 10 litros de etanol, é de???

Dados: a densidade do etanol (C2H5OH, MM=46,07 g/Mol) é de 0,789 g/cm3 e o calor liberado na sua combustão (completa) é de -326 kcal/Mol

A capacidade calorífica do alumínio é de 0,215 cal/g.0C

Answer 1

A maior variação de temperatura possível para um motor de alumínio é 628,24Cº

Sabemos que  $10l \to 10000cm^3$

Para saber a massa do etanol, fazemos:

$\begin{array}{ccc}g&&cm^3\\0,789&\to &1\\m_{etanol}&\to &10000\end{array}$

$m_{etanol}=7890g$

Para encontrar a quantidade de mols que essa massa representa, fazemos:

$\begin{array}{ccc}g&&mol\\46,07&\to &1\\10000&\to &mol_{etanol}\end{array}$

$mol_{etanol}=217,06Mol$

Como a quantidade de calor liberada por mol é -326kcal/Mol, a quantidade calor total é -326x217,06=70761kcal

Agora que sabemos a quantidade calor, $Q=70761kcal=70,761.10^6cal$, podemos utilizar a fórmula fundamental da calorimetria juntamente com a massa, $m=500kg=5.10^5g$ e o calor específico do alumínio para encontrar a variação da temperatura.

$Q=mc\Delta\theta\\70,761.10^6=5.10^5.0,215\Delta\theta$

$\Delta\theta=628,24C^o$

Portanto, a maior variação de temperatura possível para um motor de alumínio é 628,24Cº