Question

determine a quantidade de calor que deve ser fornecida a 200g de gelo a -40°C parade obter vapor d'água a 120°C. construa um gráfico que represente a variação da temperatura (eixo das ordenadas) em função da quantidade de calor (eixo das abscissas) recebido pelo gelo. Dados: C gelo= 0,5 cal/g°C C vapor=0,5cal/gC°; Lf=80cal/g; Lv= 540cal/g

Answer 1

-40 °C para 0 °C:

Q = mcΔT

Q = 200 . 0,5 ( 0 - ( -40 )  )

Q = 100 . 40

Q = 4000 cal

Fusão do gelo:

Q = m.lf

Q = 200 . 80

Q = 16000 cal

0°C até 100 °C:

Q = mcΔT

Q = 200 . 1 ( 100 - 0 )

Q = 200 . 100

Q = 20000 cal

Vaporização:

Q = m.lv

Q = 200 . 540

Q = 108000 cal

100 °C até 120°C:

Q = mcΔT

Q = 200 . 0,5 ( 120 - 100 )

Q = 100 . 20

Q = 2000 cal

Soma das calorias:

4 000 + 16 000 + 20 000 + 108 000 + 2000

150 000 cal ou 150 kcal

Answer 2

A quantidade de calor a ser fornecida é de 150 000 cal.

Calorimetria

A quantidade de calor pode ser calculada pela equação do calor sensível:

Q = m·c·ΔT

onde:

• m é a massa, em gramas;

• c é o calor específico, em cal/g·°C;

• ΔT é a variação da temperatura, em °C.

Quando o corpo muda de estado físico, utilizamos a equação do calor latente:

Q = m·L

onde:

• m é a massa, em gramas;

• L é o calor latente específico, em cal/g.

Inicialmente, temos 200 gramas de gelo a -40 °C. A quantidade de calor para aumentar a temperatura para 0 °C é:

Q1 = 200·0,5·(0 - (-40))

Q1 = 4000 cal

Para a fusão do gelo, temos:

Q2 = 200·80

Q2 = 16000 cal

Para aumentar a temperatura da água de 0° C para 100 °C:

Q3 = 200·1·(100 - 0)

Q3 = 20000 cal

Para a vaporização da água:

Q4 = 200·540

Q4 = 108000 cal

Para aumentar a temperatura até 120 °C:

Q5 = 200·0,5·(120 - 100)

Q5 = 2000 cal

O total de calor fornecido foi de 150 000 cal.

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