O aproveitamento de resíduos florestais vem se tornando cada dia mais atrativo, pois eles são uma fonte renovável de energia. A figura representa a queima de um bio-óleo extraído do resíduo de madeira, sendo ∆H1 a variação de entalpia devido à queima de 1 g desse bio-óleo, resultando em gás carbônico e água líquida, e ∆H2 a variação de entalpia envolvida na conversão de 1 g de água no estado gasoso para o estado líquido.
A variação de entalpia, em kJ, para a queima de 5 g desse bio-óleo resultando em CO<sub>2</sub> (gasoso) e H<sub>2</sub>O (gasoso) é:
Esta questão avalia a aplicação da Lei de Hess para calcular a variação de entalpia de uma reação a partir de dados de um diagrama de energia.
O diagrama mostra três níveis de energia:
Os valores fornecidos são:
\Delta H_1 = -18{,}8 \text{ kJ/g} — queima de 1 g de bio-óleo resultando em CO_2(g) e H_2O(\ell) (processo total, do nível superior ao inferior).
\Delta H_2 = -2{,}4 \text{ kJ/g} — condensação da água gerada por 1 g de bio-óleo: H_2O(g) \rightarrow H_2O(\ell) (nível intermediário ao inferior).
Para encontrar a entalpia da queima resultando em água no estado gasoso, usamos a Lei de Hess: o processo desejado equivale ao processo total menos a etapa de condensação:
\Delta H_{(g)} = \Delta H_1 - \Delta H_2 = -18{,}8 - (-2{,}4) = -16{,}4 \text{ kJ/g}
Para 5 g de bio-óleo:
\Delta H = 5 \times (-16{,}4) = -82{,}0 \text{ kJ}
Os erros mais comuns são: usar apenas \Delta H_1 \times 5 sem corrigir para H_2O(g), obtendo -94{,}0 kJ; somar \Delta H_1 + \Delta H_2 e multiplicar por 5, obtendo -106 kJ para a queima completa até H_2O(\ell); ou calcular corretamente por grama mas esquecer de multiplicar por 5, chegando a -16{,}4 kJ.
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