Question

Determine a energia necessária para fazer com que um bloco de gelo de 1000g, inicialmente a -20ºC seja aquecido até virar vapor de água a 120ºC.

Answer 1

A energia necessária para realizar todas as etapas envolvidas no processo é de 740.000 calorias

Explicação:

Primeiro o gelo deve ser esquentado até atingir 0° C

$Q_1=m\;.\;c_{gelo}\;.\;\Delta T\\Q_1=1.000\;.\;0,5\;.\;(0-(-20))\\Q_1=500\;.\;20\\Q_1=10.000\;cal$

Agora, o gelo deve ser derretido

$Q_2=m\;.\;L_{gelo}=1.000\;.\;80=80.000\;cal$

Agora, a água deve ser aquecida até 100° C

$Q_3=m\;.\;c_{\'{a}gua}\;.\;\Delta T\\Q_3=1.000\;.\;1\;.\;(100-0))\\Q_3=1.000\;.\;100\\Q_3=100.000\;cal$

Agora a água deve ser transformada em vapor

$Q_4=m\;.\;L_{\'{a}gua}=1.000\;.\;540=540.000\;cal$

Agora, o vapor de água deve ser aquecid0 até 120° C

$Q_5=m\;.\;c_{vapor}\;.\;\Delta T\\Q_5=1.000\;.\;0,5\;.\;(120-100))\\Q_5=500\;.\;20\\Q_5=10.000\;cal$

Logo, o total de energia é igual a

$Q=Q_1+Q_2+Q_3+Q_4+Q_5\\Q=10.000+80.000+100.000+540.000+10.000\\Q=740.000\;cal=740\;kcal$