medida do calor de combustão

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CENTRO DE CIÊNCIAS 
 DEPARTAMENTO DE FÍSICO-QUÍMICA 
 SEMESTRE 2023.2 
 
 
 
 
 
 
Pratica 6: MEDIDA DO CALOR DE COMBUSTÃO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Disciplina: Fundamentos de Físico-Química 
Nome aluno: Gabriela Brito Duarte 
Curso: Engenharia de Alimentos 
Matricula: 541873 
Turma: 04A 
Professor: Pedro Neto 
Data: 30/10/2023 as 10:00 
PRÉ LABORATORIO 
A medida do calor de combustão refere-se à quantidade de calor liberada 
quando uma substância é completamente queimada em condições específicas. 
O calor de combustão é uma propriedade termodinâmica que indica a 
quantidade de energia liberada na forma de calor quando uma certa quantidade 
de uma substância é queimada. Geralmente, o calor de combustão é expresso 
em unidades de energia por massa de substância, como joules por grama (J/g) 
ou quilo joules por mol (kJ/mol). É determinado através de experimentos 
calorimétricos nos quais a substância é queimada em um ambiente controlado, 
e a quantidade de calor liberada é medida. O calor de combustão é uma 
propriedade importante para entender o potencial energético dos combustíveis 
e é usado em várias aplicações, como na indústria de alimentos, na engenharia 
e no estudo de processos de combustão e determinação calorifica. 
 
1. Pese uma massa aproximada de 1,0g de ácido benzóico cristalino, 
preferivelmente pastilhada. 
2. Coloque a amostra pesada no receptáculo da bomba calorimétrica, fazendo 
o contato entre o fio de Ignição e a pastilha (tendo pastilhador apropriado é 
possível empastilhar o ácido com o fio embutido). 
3. Coloque o receptáculo com a pastilha e o fio na bomba calorimétrica, faça as 
conexões elétricas do fio e atarraxe cuidadosamente a tampa rosqueada. 
4. Admita oxigênio sob pressão à bomba calorimétrica, fazendo a conexão 
entre a válvula de agulha do balão de oxigênio e a câmara de combustão. 
Opere com cuidado e vagarosamente. 
5. Depois de cheia a bomba calorimétrica, apure o ouvido para verificar se há 
algum vazamento grosseiro, procurando ouvir o ruído sibilante do gás a 
escapar. Para certificar-se de escapamento, faça a imersão da bomba 
calorimétrica em um recipiente com água e observe se há ou não 
desprendimento de bolhas. 
6. Coloque a bomba calorimétrica na cuba adequada no interior do calorímetro 
e adicione 1,8 litro (ou o suficiente para cobrir adequadamente a bomba 
calorimétrica) de água. 
7. Ajuste os demais pertences do calorímetro (termômetro de Beckmann, 
agitador etc.) e anote, de minuto a minuto, durante o intervalo de uns 5 
minutos, a temperatura lida no termômetro. 
8. Depois deste intervalo, provoque a ignição da substância e continue a ler, a 
cada minuto, a temperatura. Estenda esta leitura por uns 10 minutos. 
9. Finda a série de leituras, retire a bomba calorimétrica do interior do 
calorímetro, abra cuidadosamente a válvula de agulha para deixar escapar o 
oxigênio excedente e os gases da combustão e desatarraxe a tampa. 
10. Repita então as operações anteriores com sacarose em lugar de ácido 
benzóico. 
 
CÁLCULOS: 
A capacidade calorifica toral (C) do calorimetro 
A fórmula que relaciona a quantidade de calor absorvida ou liberada (Q), a 
capacidade calorífica total (C) do calorímetro e a mudança de temperatura (∆𝑇) 
é: 
𝑄 = 𝐶 . ∆𝑇 
 
O calor absorvido pelo fio de algodão é de 50 J e o valor de combustão da 
sacarose é de 15,203 J/g. Vamos calcular a mudança de temperatura (∆𝑇) para 
a massa de sacarose utilizada. 
 
Calculamos o calor total liberado durante a combustão da sacarose: 
𝐶𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑙𝑖𝑏𝑒𝑟𝑎𝑑𝑜 = 𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑚𝑏𝑢𝑠𝑡ã𝑜 . 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑑𝑎 𝑠𝑎𝑐𝑎𝑟𝑜𝑠𝑒 
𝐶𝑙𝑖𝑏𝑒𝑟𝑎𝑑𝑜 = 15,203𝐽/𝑔 . 0,3038𝑔 
𝐶𝑙𝑖𝑏𝑒𝑟𝑎𝑑𝑜 = 4,620𝐽 
 
Calcular a mudança de temperatura (∆𝑇) associada a esse calor liberado. 
Sabemos que 𝑄 = 𝐶 . ∆𝑇 
∆𝑇 =
𝑄
𝐶
 
 
Portanto, para encontrar a capacidade calorífica total (C) do calorímetro, 
precisamos usar a relação entre o calor absorvido (50 J) e a mudança de 
temperatura associada ao calor total liberado (4,620 J). 
 
𝐶 =
𝑄
∆𝑇
=
50𝐽
4,620𝐽
 
𝐶 = 10,82 
 
Então, com base nos dados fornecidos e considerando a relação entre o calor 
absorvido pelo fio de algodão e o calor liberado pela combustão da sacarose, a 
capacidade calorífica total (C) do calorímetro é aproximadamente 10,82𝐽 
 
Calcular o calor de combustão a volume constante (∆𝑬) da sacarose 
∆𝐸 = 𝑄 = 𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑚𝑏𝑢𝑠𝑡ã𝑜 . 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑑𝑎 𝑠𝑎𝑐𝑎𝑟𝑜𝑠𝑒 
∆𝐸 = 15,203𝐽/𝑔 . 0,3038𝑔 
∆𝐸 = 4,620𝐽 
Portanto o calor de combustão a volume constante (∆𝐸)da sacarose e 
aproximadamente 4,620𝐽 
 
Calcular a entalpia molar de combustão (∆𝑯) da sacarose 
∆𝐻 = ∆𝐸 .
𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑚𝑜𝑙𝑎𝑟 𝑑𝑎 𝑠𝑎𝑐𝑎𝑟𝑜𝑠𝑒
𝑚𝑎𝑠𝑠𝑠𝑎 𝑑𝑎 𝑠𝑎𝑐𝑎𝑟𝑜𝑠𝑒 
 
∆𝐻 = 4,620𝐽 .
342𝑔/𝑚𝑜𝑙
0,3038𝑔
 
∆𝐻 = 5200𝐽 
A entalpia molar de combustão (∆𝐻) da sacarose é 5200𝐽 
 
CONCLUSÃO 
O estudo das medidas de calor de combustão revelou informações cruciais 
sobre a energia liberada durante a reação de combustão de uma amostra de 
sacarose. A determinação do calor de combustão é fundamental para 
compreender o potencial energético das substâncias e seu papel em várias 
aplicações industriais, ambientais e cientificas. 
 
REFERÊNCIAS 
UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ. Departamento de Química Analítica e Físico-Química. 
Manual de Práticas em Físico-Química atualizado (2019.2). Prática 6: medida do calor de 
combustão. 
QUÍMICA, B. EM Q. Físico-Química Experimental I. Disponível em: 
<https://www1.univap.br/spilling/FQE1/FQE1_EXP1_Termoquimica.pdf>. Acesso em: 27 nov. 
2023. 
PASSONI, L. Calorimetria e entalpia. Disponível em: 
<https://ead.uenf.br/moodle/pluginfile.php/60554/mod_resource/content/1/Aula%202.pdf>. 
Acesso em: 27 nov. 2023.