Question

calcule a quantidade de calor
necessaria para elevar a temperatura de 200g
de água no estado sólido a -10°C transformado-
a em água no estado líquido a 80°C. dados
calor específico da água no estado sólido= 0.5
cal/g°C: calor específico da água np estado
líquido= 1,0 cal°C calor latente da fusão da
agua= 80cal/g​

Answer 1

Qtotal = 32100 cal

Essa é uma questão sobre Calorimetria - trocas de calor com mudança de estado.

A quantidade de calor sensível recebida ou cedida por um corpo pode ser calculada através da seguinte fórmula:

Q = m . c . ΔT

Sendo:

Q: quantidade de calor sensível (J ou cal)

m: massa do corpo (kg ou g)

c: calor específico (J/kg.ºC ou cal/g.ºC)

ΔT: variação de temperatura (ºC), ou seja, a temperatura final menos a temperatura inicial

Alguns conceitos são importantes para a resolução do problema proposto, saiba que:

* Durante a fusão a temperatura permanece constante, porque a energia térmica (calor) fornecida ao gelo foi utilizada apenas para convertê-lo em água líquida, fazendo com que a temperatura permaneça constante (0ºC na fusão).

Dados: calor específico da água = 1,0 cal/g°C

calor específico do gelo = 0,5 cal/g°C  

calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g

Resolução:

Tendo a fórmula em mente:  Q = m . c . ΔT

1) Aquecimento do gelo

Q = m . c . ΔT

Q = 200 . 0,5 . (0 - (-10))

Q1 = 100 cal

2) Fusão do gelo (não há variação de temperatura!)

Q2 = 200 . 80 

Q2 = 16000 cal

3) Aquecimento da água

Q3 = 200 . 1 . (80 - 0)

Q3 = 16000 cal

Finalmente,

Qtotal = Q1 + Q2 + Q3

Qtotal = 100 + 16000 + 16000

Qtotal = 32100 cal