Transformações Químicas - 3- Energia - POLI-USP - Eng Metalúrgica

Prévia do material em texto

EPUSPQI3101_FTQ-a3 aantunha Notas de estudo energia 18/03/17 pg. 1/22 
 Energia 
 
 Usar uma alavanca é bem mais “simples do que respirar”. Até porque respirar (ou bater o coração) não é tão 
simples assim. Força, trabalho, energia, potência, carga, potencial, vazão, transportes, etc. são grandezas inerentes a 
qualquer transformação que levaram séculos para terem suas definições precisas. 
 As suas etimologias revelam a sinuosa evolução de seus conceitos. 
 Força F (Gr: δύναμη ; “dýnami”) (Lt: vis). (Lt: furca ; forcado). 
 
 Trabalho W (Gr: έργο ; “érgo”) (Lt: tripalium). 
 
 Transporte (Gr: μεταφορά ; “metaforá” {deslocamento}) dr 
 Carga  (Gr: φορτίο ; “fortío”) (Etm. Lt: carrica {o que é carregado}). 
 Potencial  (Gr: δυνητικός ; “dynitikós”) (Etm. Lt: potens {estar apto}).  = F/ 
 Trabalho de uma força 
 Seja uma partícula de massa m submetida a uma força 
F
 : 
 
Fazendo t  dt onde 
   tFdttF


 
EPUSPQI3101_FTQ-a3 aantunha Notas de estudo energia 18/03/17 pg. 2/22 
 
 Forças conservativas 
 Se e somente se EXISTIR uma função EP(x; y; z) tal que, simultaneamente: 
 
z
x;y
P
y
z;x
P
x
z;y
P F
z
E
;F
y
E
;F
x
E





























 
Então o trabalho d’W, que se expressa como um pfaffiano d’, degenera (perde gênero, perde generalidade) numa 
diferencial d (da função EP denominada energia potencial): 
 
P
y;x
P
x;z
P
z;y
P dEdz
z
E
dy
y
E
dx
x
E
W'd 





























 diferencial 
Para este raro tipo de força, denominada conservativa, o trabalho correspondente, que normalmente é função do 
caminho entre os estados final e inicial da transformação, depende apenas desses estados: 
 
 
 Diferencial: Se EXISTE w=w(x; y; z) então: 
dz
z
w
dy
y
w
dx
x
w
dw
y;xx;zz;y































 
Demonstração geométrica para z=z(x; y): 
 
Um pfaffiano é por vezes referenciado como “diferencial inexata” o que não é conveniente pois sequer diferencial é! 
Pleonasmo chamar uma diferencial de exata: se é diferencial tem que ser exata! 
EPUSPQI3101_FTQ-a3 aantunha Notas de estudo energia 18/03/17 pg. 3/22 
 Funções de caminho e funções de estado 
 Seja um deslocamento unidimensional d e uma força correspondente aplicada . O trabalho é um pfaffiano: 
 
Porém se  = dU/d (isto é, se  não for função do caminho mas apenas do estado) então: 
 d’W =  d = dU 
 
 
 
EPUSPQI3101_FTQ-a3 aantunha Notas de estudo energia 18/03/17 pg. 4/22 
 
 estado caminho 
A 1ª Lei da Termodinâmica estabelece que a variação da energia total é a soma de todas as interações. 
Um ponto num diagrama termodinâmico qualquer corresponde sempre a um estado de equilíbrio. 
No estado de equilíbrio todos os elementos de volume do sistema têm as mesmas propriedades intensivas  (e 
também as extensivas específicas ). Definido o estado a energia está definida. 
Um sistema em transformação não necessariamente passa por estados de equilíbrio. 
 
Uma transformação entre dois estados de equilíbrio pode ou não passar por estados de equilíbrio. 
Existem infinitas transformações entre dois estados. 
Existem infinitas transformações entre dois estados que não passam por estados de equilíbrio. 
Existem infinitas transformações entre dois estados que passam por estados de equilíbrio. 
Existem infinitas transformações entre dois estados que passam por estados de equilíbrio e que podem ser a cada 
instante revertidas; estas são denominadas reversíveis. 
 
 
 
EPUSPQI3101_FTQ-a3 aantunha Notas de estudo energia 18/03/17 pg. 5/22 
 
 
 
EPUSPQI3101_FTQ-a3 aantunha Notas de estudo energia 18/03/17 pg. 6/22 
 
 
 
EPUSPQI3101_FTQ-a3 aantunha Notas de estudo energia 18/03/17 pg. 7/22 
 Gás perfeito 
 
EPUSPQI3101_FTQ-a3 aantunha Notas de estudo energia 18/03/17 pg. 8/22 
 
Exercício: Sendo cv=1,5R; Z=1; p1=5po; v1=0,1vo; p2=10po; v2=0,2vo, calcule u e “estime” Q e/ou W. 
 
 As áreas sob as curvas (TS e pV) devem ser iguais independente do caminho entre os estados. 
 
 
EPUSPQI3101_FTQ-a3 aantunha Notas de estudo energia 18/03/17 pg. 9/22 
O trabalho entre dois estados depende do numero de etapas. Experiência 2. 
 
Em cada etapa o trabalho realizado pode ser calculado pelo levantamento (ou abaixamento) dos pesos no exterior. 
A diferença entre os trabalhos realizados pelo sistema e seu exterior denomina-se trabalho perdido. 
Quando os dois se igualam é porque o sistema está em equilíbrio com o exterior e (desde que os pesinhos sejam 
devidamente manipulados) a transformação é reversível e o trabalho fica: d’W = - p dV. 
EPUSPQI3101_FTQ-a3 aantunha Notas de estudo energia 18/03/17 pg. 10/22 
 
 
 E o Calor? 
 
 Como enfrentar um problema destes. 
 
EPUSPQI3101_FTQ-a3 aantunha Notas de estudo energia 18/03/17 pg. 11/22 
 “Calor” de reação a volume constante 
Seja uma reação que se complete adiabaticamente (sem troca térmica ou calor nulo) e sem trabalho. 
 
 Estado inicial Estado Final 
Da 1ª Lei: U = UFinal – Uinicial = U – Uo = U3 – (U1 + U2) = Qr + W = 0 
Conclui-se que a energia interna não se altera. 
A temperatura final T (denominada temperatura adiabática TA) pode ser maior ou menor do que a inicial To. 
Não obstante se o sistema for isolado a energia interna não muda! 
Seja então uma segunda transformação agora diatérmica (Qr0) que obrigue o sistema a retornar à sua temperatura 
inicialanterior To. 
 
A troca térmica necessária para que o sistema final retorne à temperatura inicial To é denominado “calor de solução a 
V cte” ou “calor de reação a V cte” conforme a modificação dos “edifícios moleculares” seja considerada uma 
transformação físico-química ou exclusivamente química. 
 
 
Energia interna de formação (25oC) é determinada experimentalmente num calorímetro a V cte. 
EPUSPQI3101_FTQ-a3 aantunha Notas de estudo energia 18/03/17 pg. 12/22 
 “Calor” de reação a pressão constante (H = U + pV) 
 
A entalpia de formação (25oC) é determinada pela correção da medida Qr a V cte, admitido comportamento de gases 
ideias para os fumos da combustão. 
 
 
  oorooooororeação VppQVpUpVUQHHH 
 
 Se gás ideal: 
    ctepareaçãooro
gasesnos
molariaçãovar
or
RTN
oo
NRT
orreação QNRTQRTNNQVppVQH
ooo


 
 Exemplos: 
0N)g(CO)g(O)s(C
5,0N)g(OH)g(CO2)g(O5,2)g(HC
0N)g(OH2)g(CO)g(O2)g(CH
1N
2
1N
2
3N
22
5,3N
222
3N
22
3N
24
o
o
o







    
    
 N é na fase gás 
 As substâncias simples no seu estado alotrópico mais estável têm, por convenção, entalpia de formação nula. 
 
 Entalpias de formação (a 25oC) [kJ/gmole]: hf
o
grafite = 0; hf
o
diamante = 1,9; hf
o
fulereno_C60 2400 
 ver abaixo 
EPUSPQI3101_FTQ-a3 aantunha Notas de estudo energia 18/03/17 pg. 13/22 
 
fórmula fase substância [kJ/gmole] h
o
f fórmula fase substância [kJ/gmole] h
o
f fórmula fase substância [kJ/gmole] h
o
f 
Ag s Silver 0 C9H20 2,2,3,3- Tetramethylpentane −237,2 HgS s Mercury sulfide (red, c innabar) −58,2
Ag2O s Silver oxide −31,1 C9H20 2,2,3,4- Tetramethylpentane −236,8 HI g Hydrogen iodide 26,5
Ag2S s Silver sulfide −31,8 C9H20 3,3- Diethylpentane −233,0 I− aq Iodide ion −55
AgBr s Silver bromide −99,5 Ca s Calcium 0 I2 s Iodine 0
AgCl s Silver chloride −127,01 Ca g Calcium 178,2 I2 aq Iodine 23
AgI s Silver iodide −62,4 Ca(OH)2 s Calcium hydroxide −986,09 I2 g Iodine 62
Al s Aluminium 0 Ca(OH)2 aq Calcium hydroxide −1002,82 K2CO3 s Potassium carbonate −1150
Al(OH)3 s Aluminium hydroxide −1277 Ca
2+
g Calcium(II) ion 1925,9 K2O s Potassium oxide −363
Al2(SO4)3 s Aluminium sulphate −3440 Ca3(PO4)2 s Calcium phosphate −4132 KBr s Potassium bromide −392,2
Al2O3 s Aluminium oxide −1669,8 CaC2 s Calcium carbide −59,8 KCl s Potassium chloride −436,68
AlCl3 s Aluminium chloride −705,63 CaCl2 s Calcium chloride −795,8 KClO3 s Potassium chlorate −391,4
Ba(OH)2 s Barium hydroxide −944,7 CaCl2 aq Calcium chloride −877,3 KClO4 s Potassium perchlorate −430,12
BaCl2 s Barium chloride −858,6 CaCO3 s Calcium carbonate (Calcite) −1206,9 KF s Potassium fluoride −562,6
BaCO3 s Barium carbonate −1213 CaF2 s Calcium fluoride −1219,6 Mg s Magnesium 0
BaO s Barium oxide −548,1 CaH2 s Calcium hydride −186,2 Mg(OH)2 s Magnesium hydroxide −924,54
BaSO4 s Barium sulfate −1473,2 CaO s Calcium oxide −634,9 Mg(OH)2 aq Magnesium hydroxide −926,8
BCl3 s Boron trichloride −402,96 CaS s Calcium sulfide −482,4 Mg
2+
aq Magnesium ion −466,85
Be s Beryllium 0 CaSiO3 s Wollastonite −1630 MgCl2 s Magnesium chloride −641,8
Be(OH)2 s Beryllium hydroxide −903 CaSO4 s Calcium sulfate −1434,52 MgCO3 s Magnesium carbonate −1095,797
BeO s Beryllium oxide −609,4 CCl4 l Carbon tetrachloride −135,4 MgO s Magnesium oxide −601,6
Br g Bromine 111,884 CCl4 g Carbon tetrachloride −95,98 MgSO4 s Magnesium sulfate −1278,2
Br
− l Bromine −121 Cd s Cadmium 0 Mn s Manganese 0
Br2 l Bromine 0 Cd(OH)2 s Cadmium hydroxide −561 Mn2O3 s Manganese(III) oxide −971
Br2 g Bromine 30,91 CdO s Cadmium oxide −258 Mn3O4 s Manganese(II,III) oxide −1387
BrF3 g Bromine trifluoride −255,60 CdS s Cadmium sulfide −162 MnO s Manganese(II) oxide −384,9
C s Carbon (Graphite) 0 CdSO4 s Cadmium sulfate −935 MnO− aq Permanganate −543
C s Carbon (Diamond) 1,9 CH3OH l Methanol (methyl alcohol) −238,4 MnO2 s Manganese(IV) oxide −519,7
C g Carbon 716,67 CH3OH g Methanol (methyl alcohol) −201,0 N2 g Nitrogen 0
C10H22 n- Decane −249,4 CH3OH l Methanol −238,6 N2O g Nitrous oxide 82,05
C12H22O11 s Sucrose −2226,1 CH4 g Methane −74,87 N2O4 g Dinitrogen tetroxide 9,16
C19H34O2 g Methyl linoleate (Biodiesel) −356,3 CH4 g Methane −74,87 N2O5 s Dinitrogen pentoxide −43,1
C2H2 g Acetylene 226,8 CHCl3 l Methyl trichloride (Chloroform) −134,47 N2O5 g Dinitrogen pentoxide 11,3
C2H2 g Ethyne 226,73 CHCl3 g Methyl trichloride (Chloroform) −103,18 Na s Sodium 0
C2H2 g Acetylene 227,4 Cl g Monatomic chlorine 121,7 Na g Sodium 107,5
C2H3Cl s Vinyl chloride −94,12 Cl− aq Chloride ion −167,2 Na2CO3 s Sodium carbonate −1130,77
C2H4 g Ethene 52,3 Cl2 g Chlorine 0 Na2CO3 s Sodium carbonate −1131
C2H4 g Ethylene 52,4 Cl2 g Chlorine 0 Na2O s Sodium oxide −414,2
C2H5OH l Ethanol −277,0 CO g Carbon monoxide −110,5 NaCl aq Sodium chloride −407,27
C2H5OH g Ethanol −235,3 CO2 g Carbon dioxide −393,5 NaCl s Sodium chloride −411,12
C2H5OH l Ethanol −277,6 CO2(aq) aq CO2 (aqueous, unionized) −419,26 NaCl l Sodium chloride −385,92
C2H6 g Ethane −84,68 CO3 Carbon trioxide −675,23 NaCl g Sodium chloride −181,42
C3H6O l Acetone −248,4 COCl2 g Carbonyl chloride (Phosgene) −218,8 NaF s Sodium fluoride −569,0
C3H7OH g Isopropanol −318,1 Cr s Chromium 0 NaHCO3 s Sodium bicarbonate −950,8
C3H8 g Propane −104,7 Cs s Caesium 0 NaNO3 aq Sodium nitrate −446,2
C3H8 g Propane −103,85 Cs g Caesium 76,5 NaNO3 s Sodium nitrate −424,8
C4H10 n- Butane −125,5 Cs l Caesium 2,09 NaNO3 aq Sodium nitrate −446,2
C4H10 Isobutane (methylpropane) −134,3 Cs
+
g Caesium(I) ion 457,964 NaNO3 s Sodium nitrate −424,8
C5H12 n- Pentane −146,9 CS2 l Carbon disulfide 89,41 NaOH aq Sodium hydroxide −469,15
C5H12 Neopentane (dimethylpropane) −167,8 CS2 g Carbon disulfide 116,7 NaOH s Sodium hydroxide −425,93
C5H12 Isopentane (methylbutane) −154,4 CsCl s Caesium chloride −443,04 NH3 aq Ammonia −80,8
C6H12O6 s Glucose −1273,3 Cu s Copper 0 NH3 g Ammonia −46,1
C6H14 n- Hexane −167,4 CuO s Copper(II) oxide −155,2 NH3(NH4OH) aq Ammonium hydroxide −80,8
C6H14 2,2- Dimethylbutane −186,2 CuSO4 aq Copper(II) sulfate −769,98 NH4Cl s Ammonium chloride −314,55
C6H14 2,3- Dimethylbutane −177,8 F g Fluorine 79,38 NH4NO3 s Ammonium nitrate −365,6
C6H14 2- Methylpentane (isohexane) −174,9 F2 g Fluorine 0 NO g Nitric oxide 90,29
C6H14 3- Methylpentane −172,0 Fe s Iron 0 NO2 g Nitrogen dioxide 33,2
C6H6 l Benzene 48,95 Fe2(SO4)3 s Iron(III) sulfate −2583 O g Monatomic oxygen 249
C7H16 n- Heptane −187,9 Fe2O3 s Iron(III) oxide (Hematite) −824,2 O2 g Oxygen 0
C7H16 2,2- Dimethylpentane −205,9 Fe3C s Iron carbide (Cementite) 5,4 O3 g Ozone 143
C7H16 2,2,3- Trimethylbutane −205,0 Fe3O4 s Iron(II,III) oxide (Magnetite) −1118 OH− aq Hydroxide ion −230
C7H16 3,3- Dimethylpentane −201,3 FeCl3 s Iron(III) chloride −399,4 Pb s Lead 0
C7H16 2,3- Dimethylpentane −197,9 FeCO3 s Iron(II) carbonate (Siderite) −750,6 Pb(NO3)2 s Lead(II) nitrate −452
C7H16 2,4- Dimethylpentane −201,7 FeO s Iron(II) oxide (Wüstite) −272 PbO2 s Lead dioxide −277
C7H16 2- Methylhexane −194,6 FeS s Iron(II) sulfide −102 PbS s Lead sulfide −100
C7H16 3-Methylhexane −191,2 FeS2 s Pyrite −178 PbSO4 s Lead(II) sulfate −920
C7H16 3- ethylpentane −189,5 FeSO4 s Iron(II) sulfate −929 PCl3 l Phosphorus trichloride −319,7
C7H6O2 s Benzoic acid −385,2 H g Monatomic hydrogen 218 PCl3 g Phosphorus trichloride −278
C8H18 n- Octane −208,4 H
+
aq Hydrogen ion 0 PCl5 s Phosphorus pentachloride −440
C8H18 2,3- Dimethylhexane −230,5 H2 g Hydrogen 0 S8 s Sulfur (monoclinic) 0,3
C8H18 2,2,3,3- Tetramethylbutane −225,5 H2 g Hydrogen 0 S8 s Sulfur (rhombic) 0
C8H18 2,2- Dimethylhexane −224,7 H2O l Water −285,8 Si g Silicon 368,2
C8H18 2,2,4- Isooctane −223,8 H2O g Water vapor −241,82 SiC s Silicon carbide −73,22
C8H18 2,5- Dimethylhexane −222,6 H2O2 l Hydrogen peroxide −187,8 SiCl4 l Silicon tetrachloride −640,1
C8H18 2,2,3- Trimethylpentane −220,1 H2S g Hydrogen sulfide −20,63 SiO2 s Silica (Quartz) −910,86
C8H18 3,3- Dimethylhexane −220,1 H2SO4 l Sulfuric acid −814 SO2 g Sulfur dioxide −296,8
C8H18 2,4- Dimethylhexane −219,2 H3PO4 l Phosphoric acid −1288 SO3 g Sulfur trioxide −395,7
C8H18 2,3,4- Trimethylpentane −217,1 HBr g Hydrogen bromide −36,29 Ti g Titanium 468
C8H18 2,3,3- Trimethylpentane −216,3 HBr l Hydrogen bromide −36,3 TiCl4 g Titanium tetrachloride −763,2
C8H18 2- Methylheptane −215,5 HCl g Hydrogen chloride −92,30 TiCl4 l Titanium tetrachloride −804,2
C8H18 3- Ethyl- 3- Methylpentane −215,1 HCl aq Hydrogen chloride −167,2 TiO2 s Titanium dioxide −944,7
C8H18 3,4- Dimethylhexane −213,0 HCN g Hydrogen cyanide 130,5 Zn g Zinc 130,7
C8H18 3- Ethyl- 2- Methylpentane −210,9 HCO3 HCO3 −689,93 ZnCl2 s Zinc chloride −415,1
C9H20 n- Nonane −229,3 HF g Hydrogen fluoride −273,3 ZnO s Zinc oxide −348,0
C9H20 2,2,4,4- Tetramethylpentane −241,8 HgO s Mercury(II) oxide (red) −90,83 ZnSO4 s Zinc sulfate −980,14
EPUSPQI3101_FTQ-a3 aantunha Notas de estudo energia 18/03/17 pg. 14/22 
A seguir as noções de derivada e integral. 
 Funções tangentes ou funções derivadas. 
Seja uma função contínua qualquer, por exemplo: f(x)=1,5+ATAN(x), no intervalo (-5 a +5). 
 
Se traçarmos linhas tangentes à função nos pontos x = -4; -2; -1; 0; 1; 2; 4: 
 
teremos uma nova função que denomina-se a “função derivada de f(x)” e representa-se por f ’(x): 
 Leibniz 
 
     
x
xfxxf
lim
dx
xfd
xf
0x 



 Newton 
 
 Neste curso somente utilizaremos derivadas de xn, a saber: 
1n
n
xn
dx
dx 
. 
EPUSPQI3101_FTQ-a3 aantunha Notas de estudo energia 18/03/17 pg. 15/22 
 Funções primitivas ou integrais. 
Seja uma função contínua qualquer, por exemplo: f(x)=1,5+ATAN(x), no intervalo (-5 a +5). A área entre a função e o 
eixo x a partir de um valor xo até outro valor x é uma nova função g(x) que denomina-se integral de xo a x, e 
representa-se por: 
   
x
xo
dxxfxg
 
Abaixo ao calculamos as áreas sob a função em intervalos discretos: 
 
ao soma-las uma família de funções (primitivas) é obtida. 
 
Obviamente a derivação é a operação inversa da integração (e vice-versa a menos de uma constante) 
 
 
   xfdxxf
dx
d
dx
xgd x
xo
 
 
 
 
 
      ctexfxfxfdx
dx
xfd
dxxf o
x
x
x
x oo
 
 
 Como a entalpia de um gás ideal é a integral do calor específico é conveniente ajustá-lo por um polinômio, pois assim 
a sua integração é trivial: 
1n
T
dTT
1n
T
T
n
o 



 
Abaixo um exemplo das operações de derivação e integração para um polinômio do grau 5. 
EPUSPQI3101_FTQ-a3 aantunha Notas de estudo energia 18/03/17 pg. 16/22 
 Polinômios, derivadas e integrais: 
n
x
ctedxxdxxnxd
n
1n1nn  

 
 
 
EPUSPQI3101_FTQ-a3 aantunha Notas de estudo energia 18/03/17 pg. 17/22 
 
EPUSPQI3101_FTQ-a3 aantunha Notas de estudo energia 18/03/17 pg. 18/22 
 diferencial da entalpia: 
  dTcdpdT
T
h
dp
p
h
dhp,Th pT
pT

















 
 
 
 
  
  
 
 
















eb
T
T
o
p
0p
Th
ebg
T
T
p
p
p
To
eb
T
T
p
p
p
0
T
h
oo
TTdTcThdTcdph
TTdTcdpp,Th
p,Th
eb
eb
ebg
Teb
eb
oo
oo
o





 
 Se p = cte ou se dp ~ 0 (T ~ 0) para T>Teb: 
    
             4eb43eb32eb2ebebgoeboebo
T
T
o
pebg
T
T
po
TT
4
TT
3
TT
2
TTThTT
2
b
TTah
dTcThdTchp,Th
eb
eb
o







 

 
Quando houver reações químicas é necessário somar as entalpias de formação para cada espécie i. 
 
               4eb4i3eb3i2eb2iebiebgioebioebiofiio TT
4
TT
3
TT
2
TTThTT
2
b
TTahp,Th 





 
 
A seguir tabelas de copi(T), h
o
i, sensível (T) e h
o
i(T) 
EPUSPQI3101_FTQ-a3 aantunha Notas de estudo energia 18/03/17 pg. 19/22 
 
i CO CO2 O2 N2 H2 H2O SO2 NH3 NO2 CH4 
T< oC 0 0 0 0 
T> oC 1500 1500 1500 1500 
 
a 28,95 36,11 29,10 29,00 
 
b 4,11E-03 4,23E-02 1,16E-02 2,20E-03 
 
c 3,55E-06 -2,89E-05 -6,08E-06 5,72E-06 
 
d -2,22E-09 7,46E-09 1,31E-09 -2,87E-09 
 
 
CO CO2 O2 N2 H2 H2O SO2 NH3 NO2 CH4 
K oC c
o
pi [J/(gmole.K)] = a + b T + c T^2 + d T^3 ; T[K] 
0 -273 28,1 22,2 25,5 28,9 
100 -173 28,4 27,9 26,9 28,8 
200 -73 28,7 32,9 28,2 28,9 
273 0 28,9 36,1 29,1 29,0 
298 25 29,1 37,1 29,4 29,1 
300 27 29,1 37,2 29,4 29,1 
350 77 29,3 39,2 30,0 29,2 
400 127 29,5 41,0 30,5 29,4 
450 177 29,8 42,7 31,0 29,6 
500 227 30,0 44,3 31,4 29,8 
550 277 30,3 45,8 31,9 30,0 
600 327 30,6 47,1 32,3 30,2 
650 377 30,9 48,4 32,7 30,5 
700 427 31,2 49,5 33,0 30,8 
750 477 31,5 50,5 33,4 31,0 
800 527 31,8 51,5 33,7 31,3 
850 577 32,1 52,4 34,0 31,6 
900 627 32,4 53,1 34,3 31,9 
950 677 32,7 53,8 34,6 32,2 
1000 727 33,0 54,5 34,8 32,5 
1050 777 33,2 55,1 35,0 32,8 
1100 827 33,5 55,6 35,3 33,1 
1150 877 33,8 56,1 35,5 33,4 
1200 927 34,0 56,5 35,7 33,7 
1250 977 34,3 56,9 35,8 33,9 
1300 1027 34,5 57,2 36,0 34,2 
1350 1077 34,7 57,5 36,2 34,4 
1400 1127 34,9 57,836,3 34,6 
1450 1177 35,1 58,1 36,4 34,8 
1500 1227 35,2 58,4 36,6 35,0 
1600 1327 35,5 58,9 36,8 35,3 
1700 1427 35,6 59,4 37,1 35,4 
1800 1527 35,6 60,0 37,3 35,5 
1900 1627 35,5 60,7 37,5 35,4 
2000 1727 35,2 61,6 37,7 35,1 
2500 2227 31,2 69,6 39,2 30,6 
3000 2727 21,5 88,2 42,1 19,3 
3500 3227 4,6 122,9 47,2 -0,8 
4000 3727 -21,4 179,2 55,7 -31,9 
4500 4227 -57,9 262,9 68,5 -76,3 
5000 4727 -106,8 379,4 86,5 -135,9 
5500 5227 -169,6 534,5 110,8 -213,1 
6000 5727 -248,1 733,6 142,4 -309,9 
 
 
25
30
35
40
45
50
55
60
65
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 100
0
110
0
120
0
130
0
140
0
150
0
160
0
170
0
180
0
190
0
200
0
cop
[J/mol.K]
T (K)
CO2
O2
CO
N2
EPUSPQI3101_FTQ-a3 aantunha Notas de estudo energia 18/03/17 pg. 20/22 
 
CO CO2 O2 N2 H2 H2O SO2 NH3 NO2 CH4 
K T< 0 0 0 0 
K T> 1500 1500 1500 1500 
 
a 28,95 36,11 29,10 29,00 
 
b 4,11E-03 4,23E-02 1,16E-02 2,20E-03 
 
c 3,55E-06 -2,89E-05 -6,08E-06 5,72E-06 
 
d -2,22E-09 7,46E-09 1,31E-09 -2,87E-09 
 
CO CO2 O2 N2 H2 H2O SO2 NH3 NO2 CH4 
K oC hosensível [kJ/gmole] = ( a(T-To) + b(T^2-To^2)/2 + c(T^3-To^3)/3 + d(T^4-To^4)/4 )/1000 ; To [K]=298 
0 -273 -8,50 -8,99 -8,20 -8,60 
100 -173 -5,68 -6,48 -5,58 -5,72 
200 -73 -2,83 -3,43 -2,82 -2,84 
273 0 -0,73 -0,92 -0,73 -0,73 
298 25 0,00 0,00 0,00 0,00 
300 27 0,06 0,07 0,06 0,06 
350 77 1,52 1,99 1,54 1,51 
400 127 2,99 3,99 3,05 2,98 
450 177 4,47 6,09 4,59 4,45 
500 227 5,96 8,26 6,15 5,93 
550 277 7,47 10,52 7,73 7,43 
600 327 9,00 12,84 9,34 8,93 
650 377 10,53 15,23 10,96 10,45 
700 427 12,08 17,67 12,60 11,98 
750 477 13,65 20,17 14,26 13,53 
800 527 15,23 22,73 15,94 15,09 
850 577 16,83 25,32 17,63 16,66 
900 627 18,44 27,96 19,34 18,25 
950 677 20,07 30,63 21,06 19,85 
1000 727 21,71 33,34 22,80 21,47 
1050 777 23,36 36,08 24,54 23,10 
1100 827 25,03 38,85 26,30 24,75 
1150 877 26,71 41,64 28,07 26,41 
1200 927 28,41 44,45 29,85 28,09 
1250 977 30,12 47,29 31,64 29,78 
1300 1027 31,84 50,14 33,43 31,48 
1350 1077 33,57 53,01 35,24 33,20 
1400 1127 35,31 55,89 37,05 34,93 
1450 1177 37,06 58,79 38,87 36,66 
1500 1227 38,82 61,70 40,69 38,41 
1550 1277 40,58 64,63 42,52 40,16 
1600 1327 42,35 67,57 44,36 41,92 
1700 1427 45,91 73,48 48,06 45,46 
1800 1527 49,47 79,45 51,77 49,01 
1900 1627 53,02 85,49 55,51 52,55 
2000 1727 56,55 91,60 59,28 56,08 
2500 2227 73,35 124,07 78,48 72,73 
3000 2727 86,80 162,98 98,73 85,53 
3500 3227 93,66 214,97 120,95 90,58 
4000 3727 89,87 289,48 146,53 82,91 
4500 4227 70,52 398,76 177,39 56,46 
5000 4727 29,88 557,86 215,91 4,09 
5500 5227 -38,62 784,62 264,97 -82,41 
6000 5727 -142,37 1099,68 327,95 -212,31 
 
 
-20
0
20
40
60
80
100
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 100
0
110
0
120
0
130
0
140
0
150
0
160
0
170
0
180
0
190
0
200
0
h [kJ/mol]
T [K]
CO2
O2
N2
CO
EPUSPQI3101_FTQ-a3 aantunha Notas de estudo energia 18/03/17 pg. 21/22 
 
CO CO2 O2 N2 H2 H2O SO2 NH3 NO2 CH4 
 
0 0 0 0 
 
1500 1500 1500 1500 
 
a 28,95 36,11 29,10 29,00 
 
b 4,11E-03 4,23E-02 1,16E-02 2,20E-03 
 
c 3,55E-06 -2,89E-05 -6,08E-06 5,72E-06 
 
d -2,22E-09 7,46E-09 1,31E-09 -2,87E-09 
298 hof -110520 -393510 0 0 
 
CO CO2 O2 N2 H2 H2O SO2 NH3 NO2 CH4 
K oC hoi [kJ/mol] = h
o sens + hof 
0 -273 -119,0 -402,5 -8,2 -8,6 
100 -173 -116,2 -400,0 -5,6 -5,7 
200 -73 -113,3 -396,9 -2,8 -2,8 
273 0 -111,2 -394,4 -0,7 -0,7 
298 25 -110,5 -393,5 0,0 0,0 
300 27 -110,5 -393,4 0,1 0,1 
350 77 -109,0 -391,5 1,5 1,5 
400 127 -107,5 -389,5 3,1 3,0 
450 177 -106,1 -387,4 4,6 4,5 
500 227 -104,6 -385,2 6,1 5,9 
550 277 -103,0 -383,0 7,7 7,4 
600 327 -101,5 -380,7 9,3 8,9 
650 377 -100,0 -378,3 11,0 10,5 
700 427 -98,4 -375,8 12,6 12,0 
750 477 -96,9 -373,3 14,3 13,5 
800 527 -95,3 -370,8 15,9 15,1 
850 577 -93,7 -368,2 17,6 16,7 
900 627 -92,1 -365,6 19,3 18,2 
950 677 -90,5 -362,9 21,1 19,9 
1000 727 -88,8 -360,2 22,8 21,5 
1050 777 -87,2 -357,4 24,5 23,1 
1100 827 -85,5 -354,7 26,3 24,8 
1150 877 -83,8 -351,9 28,1 26,4 
1200 927 -82,1 -349,1 29,8 28,1 
1250 977 -80,4 -346,2 31,6 29,8 
1300 1027 -78,7 -343,4 33,4 31,5 
1350 1077 -77,0 -340,5 35,2 33,2 
1400 1127 -75,2 -337,6 37,0 34,9 
1450 1177 -73,5 -334,7 38,9 36,7 
1500 1227 -71,7 -331,8 40,7 38,4 
1550 1277 -69,9 -328,9 42,5 40,2 
1600 1327 -68,2 -325,9 44,4 41,9 
1650 1377 -66,4 -323,0 46,2 43,7 
1700 1427 -64,6 -320,0 48,1 45,5 
1750 1477 -62,8 -317,0 49,9 47,2 
1800 1527 -61,1 -314,1 51,8 49,0 
1900 1627 -57,5 -308,0 55,5 52,6 
2000 1727 -54,0 -301,9 59,3 56,1 
3000 2727 -23,7 -230,5 98,7 85,5 
4000 3727 -20,7 -104,0 146,5 82,9 
5000 4727 -80,6 164,3 215,9 4,1 
6000 5727 -252,9 706,2 328,0 -212,3 
 
 
-450
-400
-350
-300
-250
-200
-150
-100
-50
0
50
100
0
10
0
20
0
30
0
40
0
50
0
60
0
70
0
80
0
90
0
10
00
11
00
12
00
13
00
14
00
15
00
16
00
17
00
18
00
19
00
20
00
h (J/mol)
T [K]
O2
N2
CO
CO2
EPUSPQI3101_FTQ-a3 aantunha Notas de estudo energia 18/03/17 pg. 22/22 
 Temperatura adiabática 
 
Solução: adiabático; H=0, conversão completa; CO + 0,5 O2 -> CO2 ; ar em dobro: 
 CO + (0,5 + 0,5) (O2 + 79/21 N2) -> CO2 + 0,5 O2 + 3,762 N2 
 
Mas será que o monóxido de Carbono tem conversão completa (=1)? Próxima aula: fortes emoções! 
 
 
 
CO CO2 O2 N2 1 CO + 1O2 + 3,672 N2 1 CO2 + 0,5 O2 + 3,762 N2
K oC
300 27 -110,5 -393,4 0,1 0,1 -110,2 -393,2 50-27 ho-(-110,5)
350 77 -109,0 -391,5 1,5 1,5 -101,8 -385,1 77-27 -109-(-110,5)
400 127 -107,5 -389,5 3,1 3,0 -93,3 -376,8
500 227 -104,6 -385,26,1 5,9 -76,1 -359,8
600 327 -101,5 -380,7 9,3 8,9 -58,6 -342,4
700 427 -98,4 -375,8 12,6 12,0 -40,8 -324,5
800 527 -95,3 -370,8 15,9 15,1 -22,6 -306,1
900 627 -92,1 -365,6 19,3 18,2 -4,1 -287,2
1000 727 -88,8 -360,2 22,8 21,5 14,8 -268,0
1100 827 -85,5 -354,7 26,3 24,8 33,9 -248,4
1200 927 -82,1 -349,1 29,8 28,1 53,4 -228,5
1300 1027 -78,7 -343,4 33,4 31,5 73,2 -208,2
1400 1127 -75,2 -337,6 37,0 34,9 93,2 -187,7
1500 1227 -71,7 -331,8 40,7 38,4 113,5 -167,0
1600 1327 -68,2 -325,9 44,4 41,9 133,9 -146,0
1700 1427 -64,6 -320,0 48,1 45,5 154,5 -125,0
1750 1477 -62,8 -317,0 49,9 47,2 164,8 -114,4 -109,81-(-114,4) T-1750
1800 1527 -61,1 -314,1 51,8 49,0 175,1 -103,8 -103,8-(-114,4) 1750-1700
1900 1627 -57,5 -308,0 55,5 52,6 195,7 -82,6
2000 1727 -54,0 -301,9 59,3 56,1 216,3 -61,3
h= -109,81 = T[K]= 1772
To[K]=
h [kJ/mol] 
50 = -109,81ho=