LEMNISCATA
Matemàtiques
Es cremen en una bomba calorimètrica, d’equivalent en aigua $430$ g, una massa de $1,44$ g de naftalè, C10 H8, a volum constant, de manera que per la calor despresa la temperatura dels $2000$ g d’aigua que conté augmenta des de $20,2$°C a $25,8$ °C. Calcula la calor de combustió del naftalè a volum constant, en kJ$\cdot$ mol$^{-1}$.
Dades: capacitat calorífica de l’aigua $= 4180$ J/kg·K
Per resoldre aquest problema, seguirem els passos següents:
La calor absorbida per l’aigua es pot calcular amb l’equació:
$$Q_{\text{aigua}} = m_{\text{aigua}} \cdot C_{\text{aigua}} \cdot \Delta T$$
on:
A més, la calor absorbida per la bomba calorimètrica es pot calcular amb:
$$Q_{\text{bomba}} = m_{\text{bomba}} \cdot C_{\text{aigua}} \cdot \Delta T$$
on:
La calor total absorbida és la suma de les dues:
$$Q_{\text{total}} = Q_{\text{aigua}} + Q_{\text{bomba}}$$
Després, podem trobar la calor de combustió per mol de naftalè:
$$Q_{\text{combustió}} = \frac{Q_{\text{total}}}{n}$$
on $n$ és el nombre de mols de naftalè:
$$n = \frac{m_{\text{naftalè}}}{M_{\text{naftalè}}}$$
Aquí $m_{\text{naftalè}} = 1,44 \, \text{g}$ i la massa molar del naftalè $M_{\text{naftalè}} = 128,17 \, \text{g/mol}$.
Ara podem calcular-ho pas a pas:
La calor de combustió del naftalè a volum constant és aproximadament 5066 kJ/mol.