Question

. A água é um dos elementos que são essenciais para a conservação da vida. Nosso planeta
possui cerca de 70% da superfície coberta por água, das quais a maior parte está nos mares
e oceanos, sendo imprópria para o consumo, e o restante está na forma de gelo, em águas
subterrâneas, nos lagos e rios e na umidade do ar. Do ponto de vista termodinâmico, a água
tem propriedades interessantes, pois o calor específico da água no estado líquido é de
1cal.g/ºC, e o calor latente de fusão é de 80cal/g, ou seja, são necessárias 80 calorias para
fundir 1 grama de gelo. Se colocarmos um bloco de gelo (0ºC) com massa de 2,5kg (2500g)
em um recipiente com temperatura de 30ºC, a quantidade de calor necessária para que a
água seja transformada do estado sólido para o estado líquido e atinja o equilíbrio térmico
com o recipiente será de
A) 750 cal.
B) 275 cal.
C) 75.000 cal.
D) 275.000 cal.

Answer 1

Resposta:

Alternativa d)

Explicação:

Dados

c= 1 cal/g/ºC

LF= 80 cal/g

m(gelo)= 2,5 Kg = 2500 g

t= 30 ºC

Q= ?

- início da fusão do gelo: calor latente

Aplicar

Q= m*LF onde Q= quantidade de calor transferido (J ou cal)  , LF= calor latente (de fusão) (cal/g ou J/Kg), m= massa do corpo (g ou Kg);

Q1= 2500 g * 80 cal/g

Q1= 200000 cal

- elevação da temperatura até 30 ºC: calor sensível

Aplicar

Q= m*c*Δt onde Q= quantidade de calor transferido (J ou cal), c= calor específico (cal/g/ºC), Δt= variação da temperatura

Δt= 30 - 0= 30 ºC

Q2= 2500 g * 1 cal/g/ºC * 30 ºC

Q2= 75000 cal

- quantidade de calor necessária

Q= Q1 + Q2

Q= 200000 + 75000

Q= 275000 cal