Question

1) No diagrama a seguir, está representada a temperatura de um corpo de massa 100g (feito de um único material) em função da quantidade de calor recebido. Inicialmente o corpo está no estado sólido à temperatura de 20oC.

Determine:

a) As temperaturas de fusão e de ebulição desse material.

b) O calor de fusão e o calor de vaporização desse material.

c) O calor específico desse material nos estados:

● Sólido

● Líquido

● Gasoso

alguém me ajude por favor ​

Answer 1

Resposta:

As respostas são dadas a seguir.

Explicação:

Na imagem anexa, desenhei as linhas pretas verticais para ter uma ideia dos valores de Q onde ocorrem as mudanças de inclinação do gráfico.

a) As temperaturas de fusão e de ebulição desse material.

Nas mudanças de fase não há aumento da temperatura e, portanto, elas são representadas pelas partes horizontais do gráfico. Logo,

• a temperatura de fusão é igual a 40° C
• a temperatura de ebulição é igual a 100° C

b) O calor de fusão e o calor de vaporização desse material.

A quantidade de calor (Q) usada em uma mudança de fase é dada por

$Q=m\;.\;L$

onde,

• m é a massa do corpo
• L é o calor latente da mudança de fase

Assim, usando as partes horizontais do gráfico, temos

$Q_{fus\~ao}=m\;.\;L_{fus\~ao}\\\\L_{fus\~ao}=\dfrac{Q_{fus\~ao}}{m}\\\\L_{fus\~ao}=\dfrac{150-50}{100}\\\\L_{fus\~ao}=\dfrac{100}{100}\\\\L_{fus\~ao}=1\;cal/g\\\\\\Q_{vaporiza\c c\~ao}=m\;.\;L_{vaporiza\c c\~ao}\\\\L_{vaporiza\c c\~ao}=\dfrac{Q_{vaporiza\c c\~ao}}{m}\\\\L_{vaporiza\c c\~ao}=\dfrac{500-250}{100}\\\\L_{vaporiza\c c\~ao}=\dfrac{250}{100}\\\\L_{vaporiza\c c\~ao}=2,5\;cal/g$

c) O calor específico desse material nos estados:

A quantidade de calor (Q) usada ao se aquecer um corpo é dada por

$Q=m\;.\;c\;.\;\Delta T$

onde,

• m é a massa do corpo
• c é o calor específico do material
• $\mathbf{\Delta T}$ é a diferença de temperatura

Logo,

Sólido

$Q=m\;.\;c\;.\;\Delta T\\\\50-0=100\;.\;c\;.\;(40-20)\\\\50=100\;.\;c\;.\;20\\\\50=2.000\;.\;c\\\\c=\dfrac{2.000}{50}\\\\c=40\;\dfrac{cal}{g\;.\;^{\circ}C}$

Líquido

$Q=m\;.\;c\;.\;\Delta T\\\\250-150=100\;.\;c\;.\;(100-40)\\\\100=100\;.\;c\;.\;60\\\\100=6.000\;.\;c\\\\c=\dfrac{6.000}{100}\\\\c=60\;\dfrac{cal}{g\;.\;^{\circ}C}$

Gasoso

$Q=m\;.\;c\;.\;\Delta T\\\\600-500=100\;.\;c\;.\;(120-100)\\\\100=100\;.\;c\;.\;20\\\\100=2.000\;.\;c\\\\c=\dfrac{2.000}{100}\\\\c=20\;\dfrac{cal}{g\;.\;^{\circ}C}$