Question

qual a quantidade de calor necessário para elevar a temperatura de -10 até o ponto de fusão. sendo que:
ponto de fusão : -4
ponto de ebulição : 69
calor especifico no estado solido : 0,7
calor especifico no estado liquido: 0,8
calor especifico no estado gasoso: 0,7
calor latente de fusão: 65
calor latente de evaporização: 280

Answer 1

Resposta:

A quantidade de calor necessário para elevar a temperatura de -10 até o ponto de fusão -4 é de 4,8 cal. E a quantidade de calor necessária para mudar de fase, de liquido para sólido, é de 65 cal.

Explicação:

É denominado calor sensível, a quantidade de calor que tem como efeito apenas a alteração da temperatura de um corpo.

Este fenômeno é regido pela lei física conhecida como Equação Fundamental da Calorimetria, que diz que a quantidade de calor sensível (Q) é igual ao produto de sua massa, da variação da temperatura e de uma constante de proporcionalidade dependente da natureza de cada corpo denominada calor específico.

Assim:

Q = m.c.Δθ

Onde:

Q = quantidade de calor sensível (cal ou J).

c = calor específico da substância que constitui o corpo (cal/g°C ou J/kg°C).

m = massa do corpo (g ou kg).

Δθ = variação de temperatura (°C).

Substituindo os dados na equação da quantidade de calor sensível, descobriremos a quantidade de calor necessária para aumentar a temperatura desse corpo, como estamos lidando com mudança de fase do sólido para o líquido (fusão), logo podemos deduzir que o material esteja inicialmente em estado liquido. Sendo assim,

Q = (1 g)(0,8 cal/g.°C)(-4°C - (-10°C)) = 4,8 cal.

Agora iremos calcular a quantidade de calor necessária para ocorrer essa mudança de fase de liquido para sólido. Utilizaremos então, a equação da quantidade de calor latente, representada por:

A quantidade de calor latente (Q) é igual ao produto da massa do corpo (m) e de uma constante de proporcionalidade (L).

Assim:

Q = m.L

A constante de proporcionalidade é chamada calor latente de mudança de fase e se refere a quantidade de calor que 1 g da substância calculada necessita para mudar de uma fase para outra.

Além de depender da natureza da substância, este valor numérico depende de cada mudança de estado físico. Substituindo os dados fornecidos na equação do calor latente,

Q = (1 g)(65 cal/g) = 65 cal.