Question

Determine a quantidade de calor em Kcal necessária para um bloco de gelo com 3,0 kg de massa, inicialmente a -12°C, seja aquecido até a temperatura de 6,0°C.
DADOS: Calor específico do gelo = 0,5 cal/g °C / Calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g​

Answer 1

Resposta: Q = 50 kcal.

Explicação:

A resolução do problema se dá pela análise em etapas. Vejamos:

Etapa 1: O bloco de gelo recebe calor, tendo a sua temperatura elevada de -12 °C até 0 °C.  (Considerando 1 kg = 1000 g)

Assim:

Q1 = m . c . Δθ ⇒ Q1 = 3000g . 0,5 cal/(g.°C) . (0 - (-12)) = 3000 . 0,5 . 12

Q1 = 18000 cal

Etapa 2: O bloco de gelo recebe calor, sendo derretido em água a 0 °C.

Assim:

Q2 = m . Lf  ⇒ Q2 = 3000g . 80 cal/g = 24000 cal

Etapa 3: A  água derretida do bloco a 0°C recebe calor alcançando a temperatura final de 6 °C.

Assim:

Q3 = m . c . Δθ ⇒ Q3 = 3000g . 1 cal/(g.°C) . (6 - 0) = 3000 . 6

Q3 = 18000 cal

Q = Q1 + Q2 + Q3 = 18000 + 24000 + 18000 = 50000 cal = 50 kcal

Logo: A quantidade de calor será 50 kcal.