Questão 2777905

• Banca: UFPR
• Órgão: UFPR
• Ano: 2018
• Provas: UFPR - 2018 - UFPR - Químico
• Disciplina: Química
• Assuntos: Substâncias e suas propriedades; Transformações: Estados Físicos e Fenômenos

Em dias muito frios, é comum que encanamentos de água se rompam devido ao processo de congelamento. Esse fenômeno é atribuído ao fato de a água se expandir ao congelar. Quanto trabalho, em joules, uma amostra de 100 g de água realiza ao congelar em 0 ºC e estourar um cano de água que exerce uma pressão oposta de 1,070 atm?

(As densidades da água e do gelo, em 0 ^oC, são 1,00 e 0,92 g cm^-3 , respectivamente. w = - P_ext ∆V; 1 L atm = 101,325 J)

• A. –9,0 x 10^-3 .
• B. –9,0 x 10^-1 .
• C. +9,0 x 10^-1 .
• D. –9,3.
• E. +9,3.

Gabarito: B

Comentários

• Primeiro você deve calcular o volume de água/gelo que expandiu, para isso use a fórmula de volume 

  v= m/d 

  v= volume 

  m=massa 

  d= densidade 

  - Cálculo do volume da água líquida a 0°C 

  v = 100g / 1,00 g.cm^-3 = 100 cm^-3 ou seja, 0,100 L 

  - Cálculo do volume do gelo a 0°C 

  v = 100g / 0,92 g.cm^-3 = 108 cm^-3 ou seja, 0,108 L 

  - Cálculo da Variação do Volume 

  ∆v= 0,108 - 0,100 = 0,008 L 

  - Cálculo do Trabalho Realizado 

  w = - P(ext)∆v 

  w = - (1.070 atm) x (0,008 L) = - 0,00856 L.atm 

  - Conversão de Litros-Atmosfera para Joules 

  w = - (0,00856 L. alm) x (101,325 J / 1 L.atm) = - 0,86 kJ 

  ou seja aproximadamente (w = - 0,9 kJ) 

  Só observe que a resposta correta é negativa!!!

  Fonte(s):

  Química Geral - John B. Russell 

  Princípios de Química - Atkins