Problemas de Físico-Química: Combustíveis, Reações e Gases

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2° AP DE FÍSICO-QUÍMICA 1
2ª CHAMADA
1. A quantidade de energia liberada na queima de combustíveis é denominada entalpia de combustão. As entalpias de combustão de algumas substâncias são dadas na tabela I. Para comparar a eficiência da combustão de diferentes combustíveis, são necessárias especificações de algumas condições.
TABELA I
	Substância
	Entalpia de combustão (kJ.mol-1)
	Densidade (g/mL)
	Hidrogênio, H2
	–286
	0,07 (*)
	Metanol , CH3OH
	–726
	0,79
	Etanol, C2H5OH
	–1367
	0,80
	Octano, C8H18
	–5470
	0,70
(*) calculada para o gás comprimido a 0 oC
Identifique, dentre as substâncias relacionadas na tabela I, a que teria a maior eficiência nas seguintes situações:
a) aplicações nas quais o uso da menor massa do combustível é o mais importante requerimento, por exemplo, nos foguetes espaciais. Justifique.
B) aplicações nas quais o uso do menor volume do combustível é o mais importante requerimento, por exemplo, nos veículos automotores. Justifique.
2. Para a seguinte reação gasosa a 25 °C, 
H2 (g) + 10 O2 (g) ( H2O (g) + excesso de O2
Calcule: a) (E0 a 25 °C, b) (H0 a 498 K, c) a máxima temperatura em uma explosão adiabática da mistura com os reagentes inicialmente a 25 °C dentro de uma bomba calorimétrica selada, sendo o calor de formação da H2O (g) = -58 kcal mol-1, Cp H2 (g) = Cp O2 (g) = 6,5 cal K-1 mol-1 e Cp H2O (g) = 7,5 cal K-1 mol-1.
3. O processo de soldagem de materiais ferrosos utilizados em trilhos de estrada de ferro segue a reação abaixo:
2 Al (s) + Fe2O3 (s) ( Al2O3 (s) + 2 Fe (s)
a) Calcule o (H para esta reação usando a tabela em anexo.
b) Considerando que os valores de calor específico do Al2O3 (s) e do Fe (s) são 0,77 e 0,45 J g-1 grau-1, respectivamente, calcule a temperatura na qual os produtos da reação se formarão, caso a reação se inicie na temperatura ambiente.
c) A reação produzirá ferro fundido?(Ponto de fusão do ferro = 1535 (C, (Hfusão = 270 Jg-1)
4. 100 g de N2, a 25 (C, são mantidos por meio de um pistão sob 30 atm de pressão. A pressão cai subitamente a 10 atm e o gás expande-se adiabaticamente. Se Cv do N2 é igual a 4,95 cal grau-1, calcular a temperatura final do gás. Quais os valores de (E e (H para o processo? Considere o gás como ideal.