Nível III

A entalpia de fusão de certa substância é $\pu{10,14 kJ.mol-1}$. Uma amostra desta substância está contaminada com uma quantidade desconhecida de impurezas.

Quando esta amostra é aquecida a $\pu{181,85 K}$, $28\%$ da amostra passa para a fase líquida; em $\pu{182,25 K}$, esta fração aumenta para $53\%$.

1. Determine a temperatura de fusão para a substância.

2. Determine a temperatura de fusão para a amostra.

Em uma região onde a água é muito dura, unidades de osmose reversa são utilizadas para purificação. Nessa região, a água apresenta $\pu{560 ug.mL-1}$ de carbonato de magnésio. Uma unidade pode exercer uma pressão máxima de $\pu{8 atm}$ operando a $\pu{27 \degree C}$.

1. Determine o volume de água que deve entrar na unidade por minuto para produzir $\pu{45 L}$ de água purificada por dia.

2. Verifique se a unidade de osmose reversa pode ser utilizada para purificar água do mar, $\pu{0,6 mol.L-1}$ em cloreto de sódio.

Um tanque adiabático contém $\pu{1 kg}$ de uma solução aquosa de $\ce{NaOH}$, a $30\%$ em massa em $\pu{25 \degree C}.$ A solução no tanque é diluída a $20\%$ em massa pela adição de água à mesma temperatura.

Considere os dados termodinâmicos para o sistema $\ce{NaOH}$-$\ce{H2O}$ em $\pu{25 \degree C}$, sendo o estado de referência para entalpia a água líquida em $\pu{0 \degree C}$.

Determine a temperatura final da solução após a diluição.

Para um processo industrial, é necessário preparar ácido sulfúrico 50% em massa. Para isso, dispõe-se de:

1. Solução aquosa 20% em massa de ácido sulfúrico em $\pu{25 \degree C}.$

2. Solução aquosa 80% em massa de ácido sulfúrico em $\pu{25 \degree C}.$

3. Gelo em $\pu{0 \degree C}.$

Considere os dados termodinâmicos para o sistema $\ce{H2SO4}$-$\ce{H2O}$ em $\pu{25 \degree C}$, sendo o estado de referência para entalpia a água líquida em $\pu{25 \degree C}$.

Determine a massa de cada solução necessária para preparar uma tonelada da solução desejada em $\pu{25 \degree C}$.