Question

1) Qual quantidade de calor necessária para transformar 800g de água a 20 oC em vapor de água a 140 oC é:
Dados: calor específico da água = 1 cal/goC
calor latente de vaporização da água = 540 cal/g
calor específico do vapor de água = 0,5 cal/goC

Answer 1

Resposta:

A quantidade de calor para a transformação citada é de 512 quilocalorias ou

$\boxed{\sf \displaystyle Q_T = 5{,}12 \times 10^5 \: cal}$

Explicação:

Este problema trata do aquecimento (calor sensível) de uma amostra de água de 20 °C a 100 °C, a mudança de estado (calor latente) líquido⇒vapor (vaporização) que ocorre à temperatura de 100 °C e posteriormente o aquecimento (calor sensível) do vapor de 100 °C a 140 °C.

A solução deve, portanto, considerar os três processos e o calor total nessa transformação pode ser escrito como:

$\sf \displaystyle Q_T = Q_1 + Q_2 + Q_3$

$\sf \displaystyle Q_T = m \cdot c_{agua} \cdot \Delta T_{agua} + m \cdot L_{vap} + m \cdot c_{vapor} \cdot \Delta T_{vapor}$

$\sf \displaystyle Q_T = 800 \cdot 1 \cdot (100 - 20) + 800 \cdot 540 + 800 \cdot 0{,}5 \cdot (140 - 100)$

$\sf \displaystyle Q_T = 64.000 + 432.000 + 16.000$

$\sf \displaystyle Q_T = 512.000 \: cal$

$\boxed{\sf \displaystyle Q_T = 512 \: kcal}$

ou em notação científica:

$\boxed{\sf \displaystyle Q_T = 5{,}12 \times 10^5 \: cal}$