Físico-Química

(UERJ) - A refrigeração de um sistema pode ser feita pela evaporação de uma substância colocada em sua vizinhança.
Considere a figura e as informações:

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Infomações:
I) Água(l) [tex3]\rightarrow[/tex3] Água(s), [tex3]\Delta H[/tex3] = -10kcal.[tex3]mol^{-1}[/tex3]
II) Éter Etílico(l) [tex3]\rightarrow[/tex3] Éter Etílico(g), [tex3]\Delta H[/tex3] = +5kcal.[tex3]mol^{-1}[/tex3]
III) Massas molares: éter etílico = 74g.[tex3]mol^{-1}[/tex3] ; água = 18g [tex3]mol^{-1}[/tex3]
90g de água líquida (1) foram colocados em um recipiente que foi imerso em um meio contendo éter líquido (2). Ultilizando-se isopor, isolou-se o conjunto do meio ambiente, cuidando-se em deixar uma sáida para os vapores de éter. Admitindo-se que a troca de calor tenha ocorrido apenas entre a água e o éter, a massa de éter, em condições ideais, necessárias para congelar os 90g de água, é igual a:
a)2g
b)10g
c) 148g
d) 740g
obs: quanto mais detalhado, pra mim que sou ruim de exatas, melhor!

Resposta

Letra D

Obrigada desde já!!

Veja o éter líquido, ao se vaporizar, retira energia do sistema e a temperatura abaixa, dessa forma a água pode ser resfriada, então:
[tex3]H_2O_{(\ell)} \longrightarrow H_2O_{(s)}\,\,\,\,\,\,\,\ \Delta H=-10 \ kcal/mol[/tex3]
[tex3]Eter_{(\ell)} \longrightarrow Eter_{(g)}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, \Delta H=+5 \ kcal/mol[/tex3]

Note que 90 g de água são [tex3]n_{H_2O}=\frac{m_{H_2O}}{M_{H_2O}} \Longrightarrow n_{H_2O}=\frac{90}{18}=5 \ mol[/tex3] .
Como para cada mo, de água que se resfria são liberados 10 kcal, 5 mols de água liberam 50 kcal.

Esse calor liberado será utilizado para vaporizar o éter. Cada mol de éter utiliza 5 kcal para se vaporizar, logo 50 kcal vaporizarão 10 mols de éter.
Como cada mol de éter são 74 g , os 10 mols de éter serão 740 g.

Espero ter ajudado!

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