Question

Ao iniciar seu trabalho no corpo de bombeiros, um jovem é testado por um de seus colegas que lhe pergunta sobre
queimaduras causada pelo contato da pele com vapor d’água e com água líquida. Para melhor explicar, apresenta a ele
duas situações de exposição à água.
Se a primeira exposição ocorre com 100 g de água no estado gasoso à 100 ºC e a segunda com 100 g de água no estado
líquido à mesma temperatura, qual a razão entre as quantidades de calor fornecidas pela primeira e a segunda exposição
até atingirem a temperatura de 36 ºC?
Dados: calor específico da água = 1,0 cal/g.ºC; calor latente de fusão da água = 80 cal/g; temperatura de vaporização da
água = 100 ºC.
A) 1,80.
B) 2,25.
C) 0,25.
D) 1,25.

Answer 1

Olá!

A quantidade de energia da primeira exposição vai ser:

$Q_1=m_1*c_{fusao}+m_1*c*\Delta \theta$

O que acontece nessa exposição, é que a água primeiramente sofre uma mudança de estado físico, passando de gasoso para líquido (condensação), e depois sofre uma variação de temperatura, saíndo de 100°C até 36°C.

$Q_1=100*80+100*1*(100-36)\\Q_1=14400~cal$

A quantidade de energia da segunda exposição será:

$Q_2=m_2*c*\Delta \theta$

Nessa caso não há mudança de estado físico, e sim variação de temperatura pois a água já se encontra em estado líquido.

$Q_2=100*1*(100-36)\\Q_2=6400~cal$

Fazendo a razão do que ele quer, você encontrará:

$\frac{Q_1}{Q_{2}} =\frac{14400}{6400} =2,25$

Answer 2

A razão entre as quantidades de calor na primeira exposição e na segunda é igual a 2,25, a alternativa correta é a letra B.

Calor sensível e calor latente

O calor sensível é o calor necessário para provocar uma variação de temperatura no corpo sem que ele sofra mudança de fase. A sua intensidade pode ser calculada da seguinte maneira:

Q = m . c . ΔT

Sendo:

• m a massa do corpo.
• c o calor específico.
• ΔT a variação de temperatura.

O calor latente é o calor necessário para completar uma mudança de fase, e a sua intensidade pode ser calculada da seguinte maneira:

Q = m . L

Sendo:

• L o calor latente.

Em uma primeira exposição, uma massa de 100 g de água no estado gasoso se encontra em uma temperatura de 100ºC, então das fórmulas do calor sensível e calor latente para cálculo da quantidade de calor necessária para esta massa atingir uma temperatura de 36ºC, lembrando que nesta situação o gás precisa se transformar em líquido e depois esfriar:

Q = Qlat + Qsen

Q1 = m . L + m . c . ΔT

Q1 = 100 . (-80) + 100 . 1 . (36 - 100)

Q1 = -14400 cal

Na segunda exposição, uma massa de 100 g se encontra no estado líquido a mesma temperatura, então analogamente para o calor sensível:

Q2 = m . c . ΔT

Q2 = 100 . 1 . (36 - 100)

Q2 = -6400 cal

Então, da razão entre a quantidade de calor da primeira e da segunda exposição:

Q1/Q2 = -14400/-6400 = 2,25

Para saber mais sobre calor sensível e calor latente: https://brainly.com.br/tarefa/5705309

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