Lista 4 Química Tecnológica (1)

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Universidade Federal de Alagoas 
Campus do Sertão 
Eixo das Tecnologias 
Química Tecnológica 
Lista de Exercícios n. 04 – Termodinâmica 
 
1) Fornece-se 800 calorias a um corpo de massa igual a 500 g, verifica-se que ele sofreu uma 
elevação de 2 ºC de temperatura. Qual é o calor específico médio do corpo, em cal.g-1.ºC-1? 
 
2) O poder calorífico do óleo diesel (entalpia) é de 4 x 104 kJ.kg-1. Que massa aproximada desse 
combustível deve ser queimada para aquecer 5 x 104 kg de água de 20 ºC a 40 ºC? 
 
3) Em um motor de combustão, a variação total da energia interna produzida pela queima de um 
combustível é igual a -1.740 kJ. O sistema de resfriamento que envolve o motor absorve 470 kJ na 
forma de calor. Quanto trabalho pode ser realizado pelo combustível no motor? 
 
4) Uma determinada reação se realiza à pressão constante. Se 6 kJ de calor são absorvidos pelo 
sistema e 2 kJ de trabalho são realizados pelo sistema sobre a vizinhança, quais os valores de q, ΔH 
e w? 
 
5) Calcule o trabalho quando certo gás se expande de um volume de 5 L para 20 L, à temperatura 
constante de 25 ºC, se a expansão é realizada: a) no vácuo; b) contra uma pressão constante de 0,2 
atm. (Considere que w = ± P x ΔV) 
 
6) Calcule o trabalho e a variação de energia interna para a expansão de 20 g de nitrogênio de um 
volume de 3 L para 5 L. à temperatura constante de 300 ºC, contra uma pressão oposta de 0,5 atm, 
se são absorvidos 10 J de calor. 
 
7) Calcula-se que 1 x 1016 kJ da energia solar são utilizados na fotossíntese, no período de um dia. 
A reação da fotossíntese pode ser representada pela equação a seguir e requer aproximadamente 3 x 
103 kJ.mol-1 de glicose formada. Quantas toneladas de CO2 podem ser retiradas, por dia, da 
atmosfera, por meio da fotossíntese? 
 
6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2 
 
8) Em uma reação nuclear, dois núcleos são unidos para formar um núcleo maior (fusão nuclear). 
Por exemplo, veja a reação a seguir: 
 
𝐻 + 𝐻 → 𝐻2
4 + 𝑛0
1
1
3
1
2 ΔH = -1,7 x 109 kJ.mol-1 
 
Qual a massa de carvão (c = -20 kJ.g-1) que deveria ser queimada para produzir a mesma quantidade 
de energia que é liberada pela fusão de um mol de núcleos de deutério ( 𝐻1
2 ), cerca de 2 g)? 
 
9) A reação térmita é altamente exotérmica e compreende a reação entre o óxido de ferro III, Fe2O3, 
e o alumínio metálico. Em poucos segundos, a reação produz ferro fundido. Dadas as equações: 
 
2Al(s) + 3/2O2(g) → Al2O3(s) ΔH = -400 kcal.mol-1 
 
2Fe(s) + 3/2O2(g) → Fe2O3(s) ΔH = -572 kcal.mol-1 
 
Determine a quantidade de calor liberada na reação: 
 
Fe2O3(s) + 2Al(s) → Al2O3(s) + 2Fe(s) 
10) A água oxigenada (H2O2) é um líquido incolor, cujas soluções são alvejantes e anti-sépticas. Ela 
é preparada em um processo cuja equação global é: 
 
H2(g) + O2(g) → H2O2(l) 
 
Dadas as equações: 
H2O2(l) → H2O(l) + ½O2(g) ΔH = -98 kJ.mol-1 
 
2H2(g) + O2(g) → H2O(l) ΔH = -572 kJ.mol-1 
 
a) Qual o ΔH da reação de formação de H2O2(l)? 
 
b) Essa reação é exotérmica ou endotérmica? 
 
11) A entalpia molar padrão de formação do H2O(g) é de -240 kJ.mol
-1, do CH4(g) é de -80 kJ.mol
-1 
e do O2(g) é, por definição, zero kJ.mol
-1
. A variação de entalpia de combustão completa de metano 
é -880 kJ.mol-1. Com base nesses dados, determine a entalpia-padrão de formação do CO2.