Um bloco de gelo com massa 31 gramas encontra-se a uma temperatura de – 20 ºC. Determine a quantidade de calor necessária para levar esse bloco à temperatura de ebulição. Adote: Calor específico do gelo: c = 0,5 cal/ g ºC Calor específico da água: c = 1,0 cal/ g ºC Calor Latente de Fusão do gelo: L = 80 cal/g
Respostas
Olá,
Para resolvermos essa questão, é preciso saber as seguintes fórmulas:
- Q = m . c . ΔФ (calcula o calor necessário para esquentar uma substância)
- Q = m . L (calcula o calor necessário para transformar o estado físico de uma substância)
Q = calor;
m = massa;
c = calor específico;
ΔФ = Variação de temperatura;
L = calor latente.
Primeiramente, usaremos a fórmula "Q = m . c . ΔФ" para deixar o gelo em sua temperatura de fusão do gelo ( 0º). Portanto, teremos:
Q = m . c . ΔФ
Q = m . c . ( Фfinal - Фinicial )
Q = 31 . 0,5 . ( 0º - [-20º] )
Q = 310 cal
Agora, devemos usar "Q = m . L" para transformar esse gelo em água.
Q = m . L
Q = 31 . 80
Q = 2480 cal
Depois disso, devemos levar a água à sua temperatura de ebulição ( 100º). Para isso, utilizaremos "Q = m . c . ΔФ" novamente.
Q = m . c . ΔФ
Q = 31 . 1 . ( Фfinal - Фinicial )
Q = 31 . 1 ( 100º - 0º )
Q = 3100 cal
Por fim, devemos somar o calor necessário para fazer todos os processos citados. Desse modo, teremos:
Qtotal = 310 + 2480 + 3100
Qtotal = 5890 cal
Espero ter ajudado,
Bons estudos.