Quando um corpo recebe calor, pode sofrer variação de temperatura ou sofrer uma mudança de estado físico. O calor específico para a água de acordo com o estado de agregação
é: gelo = 0,50 cal/g OC; líquida = 1,00 cal/g OC; vapor = 0,48 cal/g OC. O calor latente para fusão do gelo é LF = 80 cal/g e para vaporização da água LV = 540 cal/g.
Determine a quantidade de calor necessária para transformar 50 g de gelo a -10 OC em vapor de água a 100 OC.
Galera alguem me ajuda!!
Respostas
Utilizou-se 36250 calorias em todo o processo.
Vamos dividir a questão em etapas menores para facilitar o entendimento e os nossos cálculos.
Temperatura entre -10ºC e 0ºC:
Entre -10ºC e 0ºC o corpo continuará sólido. Sendo assim, vamos trabalhar apenas com o calor específico, nesse caso, do gelo:
Q1 = mcΔT = 50*0,5*[0 - (-10)] = 250 cal
Temperatura aos 0ºC:
Nesse ponto vamos ter uma transformação de estado do gelo para a água líquida. Portanto vamos utilizar o calor latente de fusão do gelo em água líquida e calcular o calor necessário para essa mudança de estado:
Q2 = mL = 50*80 = 4000 cal = 4 kcal
Temperatura entre 0ºC e 100ºC:
Agora temos a água líquida, sem mudar de estado físico nesse intervalo de temperatura. Deste modo, utilizaremos o calor específico:
Q3 = mcΔT = 50*1*(100 - 0) = 5000 cal = 5 kcal
Temperatura aos 100ºC:
Por fim a água líquida virará vapor aos 100ºC, logo vamos trabalhar com o calor latente:
Q4 = mL = 50*540 = 27000 cal = 27 kcal
Portanto, a quantidade de calor total requisitada pelo processo é:
Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 = 250 + 4000 + 5000 + 27000 = 36250 cal
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