1.Considerando que os valores para o calor específico do gelo e da água são, respectivamente, 0,5 cal/g°C e 1,0 cal/g°C e que o calor de latente de fusão do gelo vale 80 cal/g e o calor latente de vaporização da água vale 540 cal/g, determine a energia consumida para transformar 100 g de gelo à – 10°C em vapor de água a 100 °C. (Dica: calcule as etapas do processo individualmente e some os resultados).
2. Baseado no exercício anterior, construa a curva de aqurcimento do fenômeno apresentado.
Soluções para a tarefa
⇒ Exercício 1
- O calor específico do gelo e da água são, respectivamente, 0,5 cal/g°C e 1,0 cal/g°C:
c(gelo) = 0,5 cal/gºC
c(água) = 1,0 cal/gºC
- O Calor Latente de fusão do gelo vale 80 cal/g:
L(fusão) = 80 cal/g
- O Calor Latente de vaporização da água vale 540 cal/g:
L(vaporização) = 540 cal/g
- A temperatura inicial é - 10 ºC e a final, 100 ºC:
T₀ = - 10 ºC
T = 100 ºC
- A massa do corpo é de 100 g:
m = 100 g
Antes do ponto de fusão do gelo — que é a temperatura final (T) de 0 ºC —, o sólido ganha energia para passar da temperatura inicial (T₀) de - 10 ºC até a temperatura final. Para determinar essa energia, temos que aplicar os dados na fórmula Fundamental da Calorimetria:
Q = m×c×ΔT
Temos os seguintes dados do corpo no estado sólido:
T₀ = - 10 ºC
T = 0 ºC
c(gelo) = 0,5 cal/gºC
m = 100 g
- Aplicando na fórmula:
Q = m×c×ΔT
Q = m×c×(T - T₀)
Q = 100×0,5×[0 - (- 10)]
Q = 100×0,5×10
Q₁ = 500 cal
No momento da fusão, o corpo absorve energia e consome ela para desagrupar as moléculas ordenadas do estado sólido. Logo, por um momento não há variação de temperatura. Nesse momento em que não há passagem de estados é que calculamos a energia consumida. Temos que o calor latente de fusão vale 80 cal/g, e temos a massa do corpo. Basta aplicar na fórmula da Quantidade de Calor Latente:
L(fusão) = 80 cal/g
m = 100 g
- Aplicando na fórmula:
Q = m×L
Q = 100×80
Q₂ = 8.000 cal
Num segundo momento, a temperatura inicial do corpo no estado líquido está em 0 ºC. Precisa-se calcular a quantidade de calor até chegar na temperatura final (que é o ponto de ebulição) de 100 ºC:
T₀ = 0 ºC
T = 100 ºC
c(água) = 1,0 cal/gºC
- Aplicando na fórmula Fundamental da Calorimetria:
Q = m×c×ΔT
Q = m×c×(T - T₀)
Q = 100×1,0×(100 - 0)
Q = 100×1,0×100
Q₃ = 10.000 cal
Na passagem de estados, a energia incrementada é consumida no momento, logo não há variação de temperatura. Calcula-se a quantidade de calor latente:
L(vaporização) = 540 cal/g
m = 100 g
- Aplicando na fórmula da Quantidade de Calor Latente:
Q = m×L
Q = 100×540
Q₄ = 54.000 cal
A quantidade de calor total consumida é a soma dos quatro valores determinados:
Qt = Q₁ + Q₂ + Q₃ + Q₄
Qt = 500 + 8.000 + 10.000 + 54.000
Qt = 72.500 cal
- Qual é a resposta?
A quantidade de calor total consumida no sistema é igual a 72.500 cal.
⇒ Exercício 2
O exercício dois é simplesmente uma representação gráfica dos valores encontrados no exercício um. Logo, encontra-se representado graficamente em ANEXO.
Leia mais em
Calor Sensível x Latente: brainly.com.br/tarefa/5705309
Cálculo Calor Latente: brainly.com.br/tarefa/7349648
Bons estudos!
Resposta:QT=65300 cal
Explicação:m=100 g,To1=-10°C,T1=0°C,c1=0,5 cal/g°C,L2=80 cal,To3=0°C,T3=100°C,c3=1 cal/g°C,L4=540 cal/g,Q1=?,Q2=?,Q3=?,Q4=?,QT=?
Q1=m.c1.ΔT1 Q2=m.L2 Q3=m.c3.ΔT3
Q1=100.0,5.[0-(-10)] Q2=100.80 Q3=100.1.(100-0)
Q1=50.[0+10] Q2=8000 cal Q3=100.100
Q1=50.10 Q3=10000 cal
Q1=500 cal
Q4=m.L4 QT=Q1+Q2+Q3+Q4
Q4=100.540 QT=500+8000+10000+54000
Q4=54000 cal QT=65300 cal
