Question

(UFPI) Um bloco de 0,20 kg de gelo, inicialmen-
te à temperatura de -20°C, recebe numa quan-
tidade de calor de 40 kcal. Considere o calor
especifico do gelo 0,50 cal/g °C, o calor espe-
cífico da água 1,0 cal/g °C, o calor latente de
fusão do gelo 80 cal/g e o calor latente de vapo-
rização da água 540 cal/g. Pode-se afirmar que​

Answer 1

Resposta:

pode se afirmar o que ? O enunciado está incompleto amigo!

Answer 2

Resposta:

Primeiramente, calcula-se o calor necessário para levar o gelo de $-20 \ ^{o}C$ ate $0 \ ^{o}C$. Para tal:

$Q_1=m_g*c_g*\Delta T\\Q_1=200*0,5*(0-(-20))\\Q_1= 2000 \ cal$

Nota-se que o calor total fornecido é maior que $Q_1$, o que permite concluir que a etapa 1 aconteceu. Estando o gelo agora em $0 \ ^{o}C$, calcula-se o calor necessário para derretê-lo:

$Q_2=m_g*L_f\\Q_2=200*80\\Q_2=16000 \ cal$

Agora, pode-se perceber que o calor fornecido ($40000 \ cal$) é capaz de suprir os calores $Q_1$ e $Q_2$. Além disso, o calor restante será:

$Q_{3}=Q_{total}-Q_1-Q_2\\Q_3=40000-2000-16000\\Q_3=32000 \ cal$

Nesse ponto, esse calor será usado no aquecimento da água. O calor necessário para aquecer a água até $100 \ ^{o}C$ pode ser calculado por :

$Q_a=m_a*c_a* \Delta T \\ Q_a=200*1*(100-0)\\Q_a=20000 \ cal$

Nota-se que o calor disponível $Q_3$ é suficiente para tal. Portanto, a água atingirá $100 \ ^{o}C$. O calor restante será:

$Q_4=Q_3-Q_a\\Q_4=32000-20000\\Q_4=12000 \ cal$

Esse calor restante ($Q_4$) será usado na vaporização da água. O calor necessário para vaporizá-la completamente pode ser calculado:

$Q_v=m_a*L_v\\Q_v=200*540\\Q_v=108000 \ cal$

Logo, pode-se perceber que o calor disponível $Q_4$ não é suficiente para vaporizar toda a água, pois $Q_4<Q_v$.

Portanto, a água atinge $100 \ ^{o}C$ e parte da água evapora e parte continua no estado líquido.