A.l. 1.4

Sumário: Actividade Laboratorial 1.4: Balanço energético de um sistema termodinâmico.
A aula iniciar-se-á com a apresentação da actividade laboratorial 1.4.
Antes desta se iniciar e, para relembrar os alunos dos conceitos aprendidos resolver as questões pré- laboratoriais que constam do manual (pag. 99)
Resolução das Questões pré-laboratoriais:
1. a) A temperatura não aumenta porque a energia transferida para a água é utilizada para quebrar ligações intermoleculares e não para aumentar a agitação molecular. b) A energia interna aumenta, apesar de não aumentar a temperatura.
2. Variação da entalpia de fusão do gelo.
3. Q = m × ΔHfus Q=0,1×3,33×10
5
Q = 3,34×10
4
J.
4. a) Q = m c Δθ Q=0,1×2100×(0-(-10)) Q= 2,1×10
3
J. b) Q = m ΔHfus Q=0,1×3,34×10
5
Q= 3,34×10
4
J. c) Q= m c Δθ + m ΔHfus Q = 2,1×10
3
+3,34×10
4
Q = 3,55×10
4
J d) O gelo transferiria para as vizinhanças a mesma energia, ou seja, 3,55×10
4
J.
5. a) Q = m c Δθ Q=0,150×2100×(0-(-20))= 6300 J. b) Q = m ΔHfus Q=0,150×334000 Q= 50100 J. c) Q = m c Δθ Q=0,150×4200×(100-0) Q= 63000 J. d) Q = mΔHvap Q=0,150×2,26×10
6
Q=339000 J. e) Q1 = 6300 J, Q2 =6300+50100 = 56400 J , Q3 = 6300+50100+63000 = 119400 J, Q4 = 119400+339000 = 458400 J.
6. Supondo que não há perdas de energia, o sistema é isolado: Q1 + Q2 + Q3 = 0, sendo Q1 + Q2 a energia recebida pelo gelo e Q3 a energia cedida pela água; por isso,
Plano de Aula
14 De Abril 2009 Escola Secundária de Severim de Faria
Física e Química A
2008/09
2
Núcleo de Estágio de Física e Química 1
Filipa Batalha
Q1 + Q2 + Q3 = mΔH+mcΔθ + mcΔθ = 0,010×3,34×10
5
+ 0,010×4200 (θf – 0) + 0,250×4200(θf – 20) = 0, donde T = 16,2 °C.
Pretende-se que os alunos apresentem propostas sobre como fazer o