Question

4) Em uma panela foram colocados 2,5 kg de água em temperatura ambiente (25 °C).ao ser aquecida, sua temperatura passa para 95 °C. Considerando que o calor específico da água é de 1 cal/g °C, calcule:

a) a quantidade de calor recebida pela água para atingir essa temperatura







b) a capacidade térmica dessa porção de água​

Answer 1

Resposta:

Eis as respostas à Tarefa:

• a) quantidade de calor (Q): 175.000 calorias ou 175 quilocalorias;
• b) capacidade térmica (C): 2.500 calorias por grau Celsius.

Explicação:

Pela Equação Fundamental da Calorimetria, poderemos determinar a Quantidade de Calor (Q) recebida pela água:

$Q = m.c.\Delta\Theta$

Onde:

• Q: quantidade de calor sensível (calorias ou Joules);
• m: massa do corpo (gramas ou quilogramas);
• c: calor específico da substância (calorias por grama por grau Celsius ou Joules por quilograma por grau Celsius);
• Δθ: variação de temperatura (em Celsius ou Kelvin).

Dados apresentados pela Tarefa:

• m = 2,5 quilogramas;
• Temperatura Inicial = 25 ºC;
• Temperatura Final = 95 ºC;
• c = 1,0 cal/g. ºC

Para o cálculo da quantidade de calor recebida pela água, faremos a conversão da massa de água, de quilogramas para gramas:

2,5 quilogramas = 2,5 × 1 quilograma = 2,5 × 1.000 gramas = 2.500 gramas

• Vamos ao cálculo da quantidade de calor:

$Q = m.c.\Delta\Theta\\Q = 2500.1,0.(95-25)\\Q = 2500.70\\Q = 175000$

A quantidade de calor recebida pela água é 175.000 calorias.

A resposta também poderá ser apresentada em quilocalorias (kcal), respeitando-se a seguinte operação de conversão:

calorias ====> quilocalorias (divide-se por 1.000, haja vista que uma quilocaloria equivale a mil calorias)

175.000 calorias = (175.000 ÷ 1.000) quilocalorias = 175 quilocalorias ou 175 kcal.

• Vamos ao cálculo da capacidade térmica da água (C):

$C = \frac{Q}{\Delta\Theta} \\C=\frac{175000}{70}\\C=2500$

A capacidade térmica da massa de água é 2.500 calorias por grau Celsius.