Nível 3

O gráfico a seguir apresenta a taxa de liberação de calor para uma reação química. Ao final da reação é formado $\pu{1 mol}$ de produto.

1. Determine o calor liberado até 11 minutos de reação.

2. Determine a quantidade de produto formada até 4 minutos de reação.

Uma amostra contendo $\pu{1 g}$ da proteína e uma amostra de alumínio são colocadas em um equipamento de calorimetria diferencial. O alumínio recebe uma taxa constante de calor de forma que sua temperatura varia $\pu{1 K.s-1}$. A taxa de calor fornecida à proteína varia de forma que a temperatura da proteína e do alumínio permanecem iguais em todo o processo. O termograma a seguir apresenta a taxa de calor fornecida à proteína em função de sua temperatura.

1. Classifique a desnaturação como endotérmica ou exotérmica.

2. Compare a capacidade calorífica da proteína antes e após a desnaturação.

3. Estime a variação de entalpia da desnaturação.

Um tanque adiabático contém $\pu{1 kg}$ de uma solução aquosa de $\ce{NaOH}$, a $30\%$ em massa em $\pu{25 \degree C}.$ A solução no tanque é diluída a $20\%$ em massa pela adição de água à mesma temperatura.

Considere os dados termodinâmicos para o sistema $\ce{NaOH}$-$\ce{H2O}$ em $\pu{25 \degree C}$, sendo o estado de referência para entalpia a água líquida em $\pu{0 \degree C}$. Nessas condições o calor específico da água líquida é $\pu{4 kJ.K-1.kg-1}.$

Determine a temperatura final da solução após a diluição.

Para um processo industrial, é necessário preparar ácido sulfúrico 50% em massa. Para isso, dispõe-se de:

1. Solução aquosa 20% em massa de ácido sulfúrico em $\pu{25 \degree C}.$

2. Solução aquosa 80% em massa de ácido sulfúrico em $\pu{25 \degree C}.$

3. Gelo em $\pu{0 \degree C}.$

A entalpia de fusão da água $\pu{330 kJ.kg-1}$ e o calor específico da água líquida é $\pu{4 kJ.K-1.kg-1}.$ Considere os dados termodinâmicos para o sistema $\ce{H2SO4}$-$\ce{H2O}$ em $\pu{25 \degree C}$, sendo o estado de referência para entalpia a água líquida em $\pu{25 \degree C}$.

Determine a massa de cada solução necessária para preparar uma tonelada da solução desejada em $\pu{25 \degree C}$.