Questão
Instituto Militar de Engenharia - IME
2025
2ª Fase
Considere-Constante225f2c9de34
Discursiva
Considere:

• Constante universal dos gases ideais:

R = 8,3 J.(mol.K)⁻¹ = 0,082 atm.L.(mol.K)⁻¹ = 2 cal.(mol.K)⁻¹

• Massa específica da água = 1,0 kg.L⁻¹

• Calor específico molar médio a pressão constante da água = +75 J.(mol.K)⁻¹

• Calor latente de vaporização da água = +44 kJ.mol⁻¹

• Constante de Faraday = 96500 C.mol⁻¹

• 1 Curie (Ci) = 3,7×10¹⁰ Becquerel (Bq)

• Entalpias padrão de formação a 27 ºC, em kJ.mol⁻¹:


• ln(2) ≃ 0,693


Um cilindro adiabático dotado de uma tampa móvel que pode se deslocar para cima e para baixo sem atrito é alimentado com 440 mg de propano e 1,60 g de oxigênio aquecidos. Durante a admissão dos gases, a tampa vai se deslocando até parar em sua posição final, de forma que a pressão se estabelece a 2,0 atm e a temperatura a 333 K. Os gases são, então, ignitados. Ocorre a combustão instantânea e completa da mistura à temperatura de combustão de 3000 K, que gera apenas produtos gasosos e ocasiona novo deslocamento da tampa. A temperatura final medida, após a parada da tampa na nova posição, é de 2000 K.

Considere:

i) comportamento ideal dos gases;

ii) que a montagem é suficientemente hermética para evitar o escape de gases;

iii) que para as faixas de pressão e temperatura a serem consideradas no problema, as capacidades caloríficas dos produtos são constantes.

Calcule a capacidade calorífica dos produtos da mistura de gases resultante.