Questões Discursivas Química e Matemática - UNIR

UNIR trabalha com questões Discursivas de Química e matemática na 2ª fase - Veja como desenvolvê-las:

Química - conteúdo: TERMOQUÍMICA – Lei de Hess. Estados físicos da matéria. QUANTIDADE DE MATÉRIA – Mol. Massa molar

1)Considere as entalpias de formação da água:

H2(g) + ½ O2(g) à H2O(s) ∆H= -69,7 kcal/mol

H2(g) + ½ O2(g) à H2O(l) ∆H= -68,3 kcal/mol

H2(g) + ½ O2(g) à H2O(g) ∆H= -57,8 kcal/mol

A) Calcule, no quadro abaixo, a variação da entalpia envolvida na produção de 4 g de hidrogênio a partir da água sólida.

Resposta: Utiliza-se a primeira equação, que envolve água no estado sólido, invertida, pois deseja-se analisar a produção de hidrogênio a partir da água sólida.

H2O(s) __ H2(g) + ½ O2(g) _H = +69,7 kcal/mol

Como a equação foi invertida, troca-se o sinal de ∆H.
Observa-se que 1 mol de H2O(s) (equivalente a 18,0 g) produz 1 mol de H2(g) (equivalente a 2,0 g). Nesse processo há a absorção de 69,7 kcal. Portanto, a produção de 4 g de H2(g) (equivalente a 2 mols) consumirá 2x 69,7 kcal. Assim a variação de entalpia envolvida na produção de 4 g de H2(g) a partir de água no estado sólido será: 139,4 kcal.

B) Baseado no mesmo enunciado calcule a variação da entalpia envolvida na produção de 4 g de hidrogênio a partir da água sólida.
Resposta: Utilizam-se a primeira e a terceira equações (sendo a primeira invertida) de modo que no processo global seja analisada a passagem de água no estado sólido para água no estado gasoso (sublimação).

H2O(s) __ H2(g) + ½ O2(g) _H = +69,7 kcal/mol
H2(g) + ½ O2(g) __ H2O(g) _H = -57,8 kcal/mol

A soma das duas equações é: H2O(s) __ H2O(g) _H = 11,9 kcal/mol

Mas esse resultado é a entalpia envolvida na sublimação de 18 g de água (equivalente a 1 mol); para 2 mols (36 g de água) a entalpia envolvida será o dobro, portanto igual a 23,8 kcal.

C) Calcule, ainda, a diferença de entalpia que existe entre 18 g de gelo e 36 g de água líquida à mesma temperatura e pressão.
Resposta: Quando é formado 1 mol de gelo (equivalente a 18 g) a variação de entalpia, de acordo com a primeira equação, é -69,7. Quando são formados 2 mols de água no estado líquido (equivalente a 36 g) a variação de entalpia, de acordo com a equação 2, será 2 x -68,3 kcal. Portanto, a diferença de entalpia entre 18 g de gelo e 36 g de água no estado líquido à mesma temperatura e pressão será -69,7 – (2 x -68,3)= 66,9 kcal.


MATEMÁTICA:

Uma empresa possui uma máquina que fabrica discos de metal a partir da especificação do raio r. O controle de qualidade dessa empresa detectou que essa máquina está produzindo discos de raio maior que o especificado, ocasionando um desperdício de material acima do esperado. Para quantificar o erro E cometido na fabricação de um disco de raio r + x, o controle de qualidade utiliza a seguinte expressão:
E = A(r + x) − A(r)
sendo A(r) a área do disco de raio r e A(r + x) a área do disco de raio r + x , com x > 0.
Fixando r = 10 cm, resolva o item abaixo.
1) Qual é o erro E cometido na fabricação de um disco de raio 10,5 cm?
Resposta:
• E = A(r + x) – A(r)
E = A(10 + x) – A(10)
E = p.(10 + x)2 – p102
E = 100 p + 20px + px2 – 100p
E(x) = (20 + x).px
• x = 10,5 – 10
x = 0,5 cm
• E(0,5) = (20 + 0,5).p.0,5
E(0,5) = 10,25 pcm2
Logo, o erro cometido foi de E = 10,25 pcm2 ou
E @ 32,2 cm2

Obs.: Nas questões discursivas de química e matemática você deve demonstrar/explicar o raciocínio do desenvolvimento da questão chegando a conclusão do problema.