Question

Qual é a quantidade de calor necessária para transformar 50 g de gelo a -20°cem de água a 30 °c?
dados:

calor específico do gelo: 0,50 cal/g.oC

calor específico da água: 1,0 cal/g.oC

calor latente de fusão do gelo: 80 cal/g

Answer 1

Vamos dividir a análise em três etapas.

1ª) Cálculo da quantidade de calor necessária para que o gelo disponível saia de -20ºC para 0ºC. (Q₁)

Q₁ = M.c.ΔT

Q₁ = 50.(0,5).[0 - (-20)]

Q₁ = 25 . 20

Q₁ = 500 cal

2ª) Cálculo da quantidade de calor necessária para que o gelo disponível se transforme inteiramente em água líquida. (Q₂)

Q₂ = M. L

Q₂ = 50.80

Q₂ = 4000 cal

3ª) Cálculo da quantidade de calor para que a quantidade de água líquida disponível saia de 0ºC para 30ºC. (Q₃)

Q₃ = M. c' . ΔT'

Q₃ = 50 . (1) . (30-0)

Q₃ = 1500 cal

Por fim, a quantidade de calor total necessária para a transformação do exercício é dada pela soma de Q₁, Q₂ e Q₃.

∴ Q₁ + Q₂ + Q₃ = 500 + 4000 + 1500 = 6000 cal

Resposta: 6000 cal

Answer 2

A quantidade de calor necessária para essa transformação é de 6.000 calorias.

Explicação passo-a-passo:

• Haverá uma mudança de estado físico e 2 mudanças temperatura, portanto temos duas quantidade de calor sensível e 1 de calor latente.

• Calor sensível:

$\boxed{q = m \times c \times ∆t}$

Onde:

m: massa

C : calor específico

∆t : variação da temperatura

• Calor latente:

$q = m \times L$

L: calor latente

• Resolvendo a sua questão:

$qtotal = q1 + q2 + q3$

$qtotal = m \times c \times ∆t + m \times L + m \times c \times ∆t$

$qtotal = 50 \times 0.5 \times (0 + 20) + 50 \times 80 + 50 \times 1 \times (30 - 0)$

$qtotal = 25(20) + 4000 + 50(30)$

$qtotal = 500+ 4000 + 1500$

$\boxed{\orange{qtotal = 6000 \: calorias}}$

Espero ter ajudado!