Problemas de termodinâmica química I (mieq)



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PROBLEMA Nº 20


ASSUNTO : Capacidades caloríficas de líquidos.

OBJECTIVO : Estimativa de capacidades caloríficas de líquidos.

Faça uma estimativa da capacidade calorífica do 1,4-pentadieno líquido a 20ºC utilizando:


  1. o método de Bondi e Rowlinson;

  2. o método de Luria e Benson.

Compare os resultados obtidos com o valor experimental de 146.2 J mol-1 K-1.
DADOS: = 0.104 , Tc = 478 K , Pc = 3740 kPa , R= 8.31451 J mol-1 K-1

Tabelas das contribuições de grupos do método de Luria e Benson.


RESULTADOS : a) 141.96 J mol-1K-1 ; b) 150.48 J mol-1K-1.
PROBLEMA Nº 21

ASSUNTO : Capacidades caloríficas de líquidos.

OBJECTIVO : Estimativa de capacidades caloríficas de líquidos por contribuição de grupos.
Fazer estimativas das capacidades caloríficas molares dos seguintes líquidos à temperatura ambiente: a) n-C7H16 ; b) C6H5CH3 ; c) (CH3)2S ; d) C6H5NH2 ; e) C6H5CN ; f) (CH3)2CO; g) CH3Cl ; h) CH3COOC2H6; i) C3H7OH. Comparar com os valores experimentais:

a) 222.8 Jmol1K1; b) 156.0 Jmol1K1; c) 117.7 Jmol1K1; d) 193.3 Jmol1K1; e) 154.3 Jmol1K1; f) 125.6 Jmol-1K-1; g) 78.37 Jmol1K1; h) 168.5 Jmol1K1; i) 141.6 Jmol1K1.


DADOS:

Contribuições dos grupos atómicos para o valor de dos líquidos, a 20 ºC, segundo o método de Johnson e Huang .




Grupo

Contribuição para

/(calmol1K1)




Grupo

Contribuição para

/(calmol1K1)

CH3

9.9




OH

11.0

CH2

6.3




NH2

15.2

H

5.4





Cl

Br


8.6

3.7


COOH

COO(ésteres)



19.1

14.5





NO2

O


15.3

8.4


>C=O

14.7




S

10.6

CN

13.9




C6H5

30.5

RESULTADOS: a) 214.6 Jmol1K1; b) 169.0 Jmol1K1; c) 127.2 Jmol1K1; d) 191.2 Jmol1K1; e) 185.8 Jmol1K1; f) 144.4 Jmol-1K-1; g) 77.4 Jmol1K1; h) 169.9 Jmol1K1; i) 140.2 Jmol1K1.


PROBLEMA Nº 22


ASSUNTO : Capacidades caloríficas de sólidos.

OBJECTIVO : Estimativa de capacidades caloríficas de sólidos.


Uma método utilizado para estimar a capacidade calorífica a volume constante, CV de sólidos à temperatura de 293 K é a regra de Kopp que se pode traduzir por: a capacidade calorífica de um composto é igual à soma das capacidades caloríficas atómicas dos elementos que a constituem. Na tabela dada a seguir mostram-se as contribuições dos elementos para a capacidade calorífica.





Elemento

C

H

B

Si

O

F

S

P

restantes

CV / ( J.mol-1.K-1)

7.5

9.6

11.3

15.9

16.7

20.9

22.6

22.6

25.1

Determinar a capacidade calorífica, Cv dos seguintes sólidos a 293 K da sílica (SiO2) e do cloreto de amónio (NH4Cl). Comparar com os valores experimentais de 44.35 e 84.10 , respectivamente.


RESULTADOS: Para a sílica CV= 49.37 J.mol-1.K-1 e para o cloreto de amónio CV= 88.70 J.mol-1.K-1.

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