Resoluo do teste intermdio de Fsica e Qumica A de 12-02-2014

Grupo I1-Nesta questo pedem-nos o valor da variao de entalpia de vaporizao (H vap) da gua. Olhando para os dados que nos do verificamos que Q= 420 kj e que H vap = 4 Q por cada kg de massa de gua. Logo:H vap = 4 x 420 kj = 1680 kj kg -1. Como pedem 2 algarismos significativos fica 1,7x103 kj kg -1

2- Nesta questo pede-se o rendimento () do processo de aquecimento da amostra de gua. A frmula para se calcular o rendimento :

Comecemos por calcular a energia fornecida pela resistncia amostra de gua para que esta aquea.De acordo com o enunciado verificamos que a potncia da resistncia de 250W, e que o intervalo de tempo em que essa mesma resistncia esteve ligada foi de 5min= 300 seg. Aplicando a frmula da potncia: conseguimos achar a energia fornecida (Ef) gua pela resistncia: Ef = 250W x 300s Ef= 7,5 x 104 J

O segundo passo ser descobrir qual a energia que realmente foi transferida para a gua (energia til) na forma de calor (Q). Podemos para isso usar a frmula: Q= m c TJ nos do a massa m= 500g=0,5 kgConseguimos calcular o T com os dados que nos do: T = Temperatura final Temperatura inicial T= (41 - 20) T = 21

S nos falta calcular o c (capacidade trmica mssica) da gua. Para isso usamos a mesma frmula: Q= m c T e utilizamos os dados que nos do no enunciado. Utilizamos a mesma frmula porque a capacidade trmica mssica uma grandeza fsica que corresponde energia (neste caso em forma de Q) que necessrio fornecer unidade de massa de uma substncia para que a sua temperatura se eleve um grau. Assim, e de acordo com o enunciado, os dados so os seguintes:Q= 420kj = 420 000 Jm = 1 KgT =Tfinal - Tinicial T = 100 0 T = 100

Substituindo na frmula Q= m c T vem:420 000 = 1 x c x T. Resolvendo a equao fica:c = c = 4,2 x 103 J Kg-1 -1

Agora j temos todos os dados para podermos calcular o Q (energia til) realmente transferido para a gua:Q= m c T Q = 0,5 x 4,2 x 103 x 21 Q = 4,41 x 104 JEsta foi ento a energia til

Finalmente para calcular o rendimento: 59%

3- O primeiro passo passa por descobrir qual a massa a que correspondem 3,01 x 1024 molculas de H2O. Para isso comeamos por calcular qual a quantidade (n) de substncia existentes 3,01 x 1024 molculas de gua usando o famoso nmero de avogadro, numa regra de 3 simples:6,02x1023 molculas ------------1 mol 3,01 x 1024 molculas ------------ x molx= x= 5 mol Agora que j temos a quantidade de gua podemos descobrir a sua massa atravs da frmula :n = Sendo M (gua) = 2x Ar (H) + Ar (O)= 2 x (1,01) + 16 = 18,2 gEnto, substituindo:5= m= 18,2 x 5 m = 90,10 g

Tendo a massa de gua podemos calcular o volume que ocupa essa mesma massa atravs da frmula da densidade = Substituindo pelos dados:0,590= v= v= 152,7 dm3 153 dm34- A molcula de gua apresenta uma geometria angular

A justificao desta molcula ter uma geometria angular e no uma geometria linear, passa pela repulso que os pares de eletres no ligantes do tomo de oxignio provocam nos pares de eletres ligantes, fazendo com o que um suposto ngulo de 180 graus diminua at aos 104,5 graus. 5- A opo correta a opo BA molcula de gua constituda por 2 tomos de hidrognio e um tomo de oxignio. Os electres de valncia dos tomos de hidrognio vo fazer parte das ligaes da molcula. Relativamente aos 6 electres de valncia do tomo de oxignio, apenas 2 entram efectivamente nas ligaes, prefazendo um total de 4 eletres ligantes (1 de cada tomo de hidrognio + 2 do tomo de oxignio). Os restantes eletres de valncia do tomo de oxignio, que no entram na ligao da molcula, chamam-se eletres no ligantes.

Lus Cid