Question

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O gráfico representa a temperatura de uma amostra de massa 20g de determinada substância, inicialmente no estado sólido, em função da quantidade de calor que ela absorve. Pede-se: a) a temperatura de fusão da substância; b) o calor latente de fusão da substância.

Answer 1

a) 40°C

b) 1,5 cal/g

No gráfico, as partes da curva que são inclinadas são referentes à mudança de temperatura e a parte constante, compreendida entre 20 e 50 cal, se refere à mudança de estado físico.

Note que na primeira parte, 20 g de amostra de massa estavam no estado sólido, então de 0 a 20 cal o gráfico faz referência ao aquecimento do sólido.

Na segunda parte, a partir de 20 cal até 50 cal, percebemos que o sólido permanece com temperatura constante. Isso significa que em 40°C ele está mudando para a fase líquida, portanto, nessa etapa ocorre a fusão onde coexistem sólido e líquido.

Por fim, na terceira parte, observa-se que em 50 cal a substância está toda líquida em 40°C. Até 90 cal, a amostra aquece e chega a uma temperatura máxima de 60°C.

Nesse sentido, o calor latente é calculado pela fórmula:

Q = m.L

Onde:

• Q é a quantidade de calor necessária para a mudança de fase,
• m é a massa.
• L é o calor latente.

Dessa maneira, o calor latente de fusão é:

Q = (50 - 20) = 30 cal

Q = m . L

30 = 20 . L

L = 30/20 = 1,5 cal/g