Entalpia di vaporizzazione: esercizi svolti

Introduzione

L’entalpia di vaporizzazione rappresenta la quantità di calore richiesta per trasformare una mole di sostanza dallo stato liquido a quello di vapore, alla pressione di 1 atm e temperatura di ebollizione. Può essere espressa in kJ/mol o J/g e è una caratteristica specifica di ciascuna sostanza.

Esercizi svolti sull’entalpia di vaporizzazione

1) Calcolo dell’entalpia di vaporizzazione:

Consideriamo 49.5 g di acqua che vengono portati alla temperatura di ebollizione. Convertendo la massa in moli, otteniamo 2.75 mol. L’entalpia di vaporizzazione dell’acqua è di 40.7 kJ/mol. Applicando l’equazione q = ΔH_vap ∙ mole, otteniamo un calore di 111.8 kJ.

2) Conversione dell’entalpia di vaporizzazione:

Esprimendo l’entalpia di vaporizzazione dell’acqua in J/g, otteniamo 2259 J/g. Convertendo questo valore in cal/g, otteniamo 540 cal/g.

3) Calcolo del calore necessario per vaporizzare l’acqua:

Dato ΔH_vap = 2259 J/g, possiamo calcolare il calore necessario per vaporizzare 25.0 g di acqua, ottenendo 5.65 ∙ 10⁴ J o 1.35 ∙ 10⁴ cal.

4) Calcolo del calore per condensare il vapore:

Per condensare 80.1 g di acqua in forma di vapore, dobbiamo sottrarre 181 kJ di calore.

5) Calcolo del calore per vaporizzare l’acqua da 10.0 °C:

Prima calcoliamo il calore per portare l’acqua da 10.0 a 100 °C, ottenendo 9.41 kJ. Successivamente calcoliamo il calore per la vaporizzazione, ottenendo un totale di 66.0 kJ per l’intero processo.

Questi esercizi forniscono una panoramica sulla determinazione e sull’utilizzo dell’entalpia di vaporizzazione in diversi contesti.