Question

QUÍMICA

RESPOSTA COM EXPLICAÇÃO 5 ESTRELAS, POR FAVOR, OBRIGADO! <3


Quando se analisa a energia liberada por volume de combustível, verifica-se que a queima do etanol anidro libera cerca de 70% da energia referente à queima da gasolina. Quando o volume de 1 litro de etanol é queimado, o calor liberado é usado para aquecer certa massa de água de 25 ºC para 60 ºC. Se fosse realizada a combustão de 1 litro de gasolina, a mesma massa de água seria aquecida de 25 ºC até:



a )
45 ºC


b )
65 ºC


c )
55 ºC


d )
75 ºC


e )
35 ºC

Answer 1

Resposta: item "d"

Explicação: Bom, para resolver essa questão basta usar a fórmula que relaciona calor (Q), capacidade calorífica (C) e variação de temperatura (ΔT) dada por Q = C * ΔT. Para o etanol, aplicando essa fórmula anterior, temos:

Q₁= C * ΔT₁       (Equação 1)

O índice 1 indica que aquela grandeza se refere ao etanol: Q₁ é a quantidade de calor liberada pelo etanol, ΔT₁ é a variação de temperatura provocada por esse calor liberado e C é a capacidade calorífica da água (por isso C não leva o índice 1, porque está relacionada à água e não ao etanol).

Para a gasolina, da mesma forma, podemos escrever:

Q₂ = C * ΔT₂    (Equação 2)

O índice 2 indica que aquela grandeza está relacionada à gasolina e segue a mesma ideia anterior.

A questão informa duas coisas importantes: i) que a energia liberada por litro do etanol é apenas 70% da energia liberada por litro da gasolina e ii) que a temperatura da água varia de 25 ºC para 60ºC devido a queima do etanol. Matematicamente, isso pode ser expresso como:

i) Q₁ = 0,70Q₂

ii) ΔT₁ =  temperatura final - temperatura inicial = 60 ºC - 25 ºC = 35 ºC

Para resolver esse exercício, basta agora comparar a Equação 1 com a Equação 2. Isto pode ser feito dividindo-se uma pela a outra:

Q₁ / Q₂ = (C * ΔT₁) / (C* ΔT₂)

Q₁ / Q₂ =  ΔT₁ / ΔT₂        o C se cancela porque é igual em ambas as equações

0,70Q₂ / Q₂ = 35 / ΔT₂     aqui se substituiu os valores encontrados nos passos i e ii  

0,70 = 35 / ΔT₂                    Q₂ aqui foi cancelado

ΔT₂ = 50 º C         descobre-se o valor de ΔT₂ e a partir dele encontra-se o valor de T(final)

T(final) - T(inicial) = ΔT₂

T(final) - 25 ºC = 50ºC

T(final) = 50 ºC + 25 ºC = 75º C