Capítulo 05_Brown_Termoquímica_vSFY

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<p>Capítulo 5</p><p>Termoquímica</p><p>QUÍMICA - A Ciência Central</p><p>9ª Edição</p><p>Prof. Santiago F. Yunes</p><p>Capítulo 05</p><p>© 2005 by Pearson Education</p><p>‹nº›</p><p>A sociedade moderna depende de energia para sua existência:</p><p>Produção de biomassa</p><p>Combustíveis fósseis</p><p>Funções biológicas</p><p>Baterias</p><p>Capítulo 05</p><p>© 2005 by Pearson Education</p><p>Mesmo na busca por fontes alternativas de energia, processos químicos estão presentes</p><p>As reações químicas que envolvem absorção ou liberação de energia</p><p>O estudo da energia e suas transformações é conhecido como termodinâmica (em grego, thérme= calor; dy’namis= energia).</p><p>Capítulo 05</p><p>© 2005 by Pearson Education</p><p>A natureza da energia</p><p>Energia cinética:</p><p>É a energia de movimento. A magnitude da energia cinética, Ec, de um objeto depende de sua massa, m, e de sua velocidade, v:</p><p>a energia cinética de u m objeto aumenta com o aumento da velocidade e, para certa velocidade, aumenta com o aumento da massa.</p><p>Os átomos e moléculas têm massa e estão em movimento; portanto, eles têm energia cinética</p><p>Ec= ½ . m . v2</p><p>Capítulo 05</p><p>© 2005 by Pearson Education</p><p>‹nº›</p><p>Energia potencial:</p><p>É a energia em virtude de sua posição em relação a outros objetos. Surge da força de gravidade que atua sobre os objetos.</p><p>Uma bicicleta no topo de uma colina (ao lado) tem uma energia potencial alta. Sua energia potencial em relação à base da colina é:</p><p>onde m é a massa da ciclista e sua bicicleta, h é sua altura em relação à base da colina e g é a constante gravitacional, 9,8 m/s2</p><p>A medida que a bicicleta desce a colina (direita), a energia potencial é convertida em energia cinética</p><p>Ep= m . g . h</p><p>Capítulo 05</p><p>© 2005 by Pearson Education</p><p>Na química, mais importantes são as forças que surgem com as variações elétricas.</p><p>Ao lidar com objetos em nível molecular, as cargas elétricas Q1 e Q2 possuem geralmente a mesma ordem de gran­deza da carga do elétron (1,60 x 10-19 C).</p><p>Energia eletrostática:</p><p>É a energia associada as interações entre partículas carregadas.</p><p>A energia po­tencial eletrostática, Eeletr, é proporcional às cargas elétricas dos dois objetos que estão interagindo, Q1 e Q2, e inversamente proporciona à distância que os separa:</p><p>Eeletr= k.Q1.Q2</p><p>d</p><p>Capítulo 05</p><p>© 2005 by Pearson Education</p><p>Unidades de energia</p><p>A unidade SI para energia é o joule, J. Algumas vezes utilizamos a caloria em vez do joule:</p><p>1 J = 1 kg m2 / s2</p><p>Por exemplo, uma massa de 2 kg movendo-se à velocidade de 1 m/s possui energia cinética de 1 J:</p><p>Ec=1/2 m.v2 (2 kg)(1 m/s)2 = 1 kg m/s2 = 1 J</p><p>Lembre-se:</p><p>1 cal = 4,184 J</p><p>Uma caloria nutricional:</p><p>1 Cal = 1.000 cal = 1 kcal</p><p>Capítulo 05</p><p>© 2005 by Pearson Education</p><p>‹nº›</p><p>A natureza da energia</p><p>Sistema e Vizinhanças:</p><p>Sistema é a parte do universo na qual estamos interessados.</p><p>Vizinhança é o resto do universo.</p><p>Considere os gases hidrogênio e oxigênio em um cilindro.</p><p>Se estivermos interessados apenas em suas propriedades, os gases são o sistema, e o cilindro e o êmbolo, partes da vizinhança.</p><p>Capítulo 05</p><p>© 2005 by Pearson Education</p><p>‹nº›</p><p>A transferência de energia: trabalho e calor</p><p>Força é uma tração ou uma compressão exercida em um objeto.</p><p>Trabalho é o produto da força aplicada em um objeto em uma distância.</p><p>Energia é o trabalho realizado para mover um objeto contra uma força. É a capacidade de realizar trabalho</p><p>Calor é a transferência de energia entre dois objetos.</p><p>Capítulo 05</p><p>© 2005 by Pearson Education</p><p>‹nº›</p><p>Capítulo 05</p><p>© 2005 by Pearson Education</p><p>(a)</p><p>(b)</p><p>Capítulo 05</p><p>© 2005 by Pearson Education</p><p>A primeira lei da termodinâmica</p><p>Energia interna</p><p>É a soma de toda a energia cinética e potencial de um sistema. Não se pode medir a energia interna absoluta.</p><p>A energia não pode ser criada nem destruída. A energia é conservada</p><p>Geralmente não sabemos o valor numérico real de E. O que esperamos saber é a variação em E que acompanha uma mudança no sistema.</p><p>E (lê-se: 'delta E')</p><p>Capítulo 05</p><p>© 2005 by Pearson Education</p><p>‹nº›</p><p>Um sistema composto de H2(g) e O2(g) tem mais energia interna que um sistema composto de H2O(l).</p><p>Ele ganha energia (E > 0) quando H2O se decompõe em H2(g) e O2(g)</p><p>O sistema perde energia (E</p><p>Education</p><p>Se o sistema absorve calor, H será positivo ( H > 0) e o processo é dito endotérmico</p><p>Se o sistema perde calor, H será negativo ( H</p><p>em 3 etapas.</p><p>Capítulo 05</p><p>© 2005 by Pearson Education</p><p>‹nº›</p><p>Alimentos e Combustíveis</p><p>Alimentos</p><p>A energia liberada quando 1 g de unia substância sofre combustão é normalmente chamada de calor específico de combustão</p><p>O calor especifico de combustão de qualquer alimento ou combustível pode ser medido pela calorimetria.</p><p>O corpo utiliza a energia química dos alimentos para manter a temperatu­ra corporal</p><p>Carboi­dratos decompostos no intestino em glicose, C6H12O6</p><p>Capítulo 05</p><p>© 2005 by Pearson Education</p><p>‹nº›</p><p>É transportada pelo sangue para as células, onde reagecom o O2 em uma série de etapas, produzindo CO2(g), H2O(l) e energia:</p><p>A decomposição dos carboidratos é rápida. O valor específico de combustão médio dos carboidratos é 17 kJ/g (4 kcal/g)</p><p>Gorduras quando metabolizadas, ou submetidas a com­bustão em uma bomba calorimétrica também liberam energia.</p><p>Capítulo 05</p><p>© 2005 by Pearson Education</p><p>A reação de triestearina, C57H 110O6, uma gordura típica, é como segue:</p><p>As gorduras são mais apropriadas como reservas de energia:</p><p>são insolúveis em água, o que facilita o armazenamento no corpo, e</p><p>produzem mais energia por grama do que proteínas ou carboidratos, o que as tornam fontes de energia eficientes em termos de massa.</p><p>O calor específico de combustão médio das gorduras é de 38 kJ/g (9 kcal/g).</p><p>Capítulo 05</p><p>© 2005 by Pearson Education</p><p>Os calores específicos de combustão para uma variedade de alimentos comuns são mostrados na Tabela 5.4.</p><p>Capítulo 05</p><p>© 2005 by Pearson Education</p><p>‹nº›</p><p>Em 2019 o Brasil consumiu 131,7 bilhões de litros de combustível.</p><p>Combustíveis</p><p>A Figura ilustra as fontes dessa energia.</p><p>A maior parte a partir do petróleo e do gás natural.</p><p>O restante a partir de carvão, usinas nucleares e hidroelétricas.</p><p>Os combustíveis fósseis não são renováveis.</p><p>Capítulo 05</p><p>© 2005 by Pearson Education</p><p>‹nº›</p><p>Fim do Capítulo 5:</p><p>Termoquímica</p><p>Capítulo 05</p><p>© 2005 by Pearson Education</p><p>‹nº›</p><p>image1.png</p><p>image2.png</p><p>image3.png</p><p>image4.png</p><p>image5.png</p><p>image6.png</p><p>image7.png</p><p>image8.png</p><p>image9.png</p><p>image10.png</p><p>image11.png</p><p>image12.png</p><p>image13.png</p><p>image14.png</p><p>image15.png</p><p>image16.png</p><p>image17.png</p><p>image18.png</p><p>image19.jpeg</p><p>image20.jpeg</p><p>image21.jpeg</p><p>image22.png</p><p>image23.jpeg</p><p>image24.png</p><p>image25.png</p><p>image26.png</p><p>image27.png</p><p>image28.png</p><p>image29.png</p><p>image30.png</p><p>image31.png</p><p>image32.png</p><p>image33.png</p><p>image34.png</p><p>image35.png</p><p>image36.png</p><p>image37.png</p><p>image38.png</p><p>image39.png</p><p>image40.png</p><p>image41.png</p><p>image42.png</p><p>image43.png</p><p>image44.png</p><p>image45.png</p><p>image46.png</p><p>image47.png</p><p>image48.jpeg</p><p>image49.jpeg</p><p>image50.jpeg</p><p>image51.png</p><p>image52.png</p><p>image53.png</p><p>image54.png</p><p>image55.png</p><p>image56.jpeg</p><p>image57.png</p><p>image58.png</p><p>image59.png</p><p>image60.png</p><p>image61.jpeg</p>