Question

3) Um bloco de gelo de 450g de massa e temperatura inicial -40°C, foi aquecido até fundir completamente? Em segunda aqueceu-Se a água obtida até sua vaporizacão total. Sabendo que o c (gelo) é 0,5cal/g°C e Lt e Lv São respectivamente iguais a 80cal/g e 540cal/g Calcule a quantidade de calor nesse aquecimento?

4) Quanta água a 85°C é preciso verter sobre 900g de gelo a -30°C a fim de se obter água a 60°C ? Dados: c (gelo) = 0,5 cal/g °C, cH2O = 1cal/g °C e Lt= 80cal/g ?

Answer 1

3)Primeiramente, calcularemos a quantidade de calor necessária para que o gelo que estava à -40°C atingir 0°C, logo:
Q1= mcΔθ
Q1= 450×0,5×(0-(-40))
Q1=9.000 cal
Agora, calcularemos a quantidade de calor necessária para que o gelo se torna água, logo:
Q2= mL
Q2= 450×80
Q2= 36.000 cal
Analogamente, iremos calcular a quantidade de calor necessária para que a água atinja os 100°C:
Q3= mcΔθ
Q3= 450×1×(100-0)
Q3= 45.000 cal
Finalmente, iremos calcular a quantitade de calor necessária para que a água vire vapor, logo:
Q4= mL
Q4= 450×540
Q4= 243.000 cal
Temos, portanto, que a quantidade total de calor nesse aquecimento é igual a:
Q1+Q2+Q3+Q4=
9.000+36.000+45.000+243.000= 333.000 cal.

4)Temos que as quantidades de calor estao em equilibrio, logo:
Q1+Q2=0
Sendo Q1 o calor da água, e Q2 o calor do gelo.
Abrindo essa equação, temos:
Q1= mcΔθ
Q2= mcΔθ (gelo)+ mLt + mcΔθ (agua)
Calcularemos primeiramente Q2, logo:
Q2= 900×0,5×(0-(-30) + 900×80 + 900×1×(60-0)
Q2=139.500 cal
Analogamente:
Q1+Q2=0
Q1+139.500=0
Q1=-139.500
mcΔθ= -139.500
m×1×(60-85) = -139.500
-15m= -139.500
m= -139.500/-15
m= 9.300 g
Concluimos, portanto, que é necessário 9.300 gramas de água para que tal acontecimento ocorra.