Alguem na Humilda para me ajudar em fisica?
Exercícios:
1. Tem-se 20g de gelo a -20°C. Calcule a quantidade de calor que se deve fornecer ao gelo para transformá-lo em
20g de água a 40°C. Dado: Cgelo = 0,5 cal/g.°C, LF = 80 cal/g
2. Tem-se 200g de gelo a -120°C. Calcule a quantidade de calor necessário para transformá-lo em 200g de vapor a
200°C. Dado: Lf = 80 cal/g, Lv = 540 cal/g, Cgelo = 0,5 cal/g.°C, Cágua = 1 cal/g.°C, Cvapor = 0,48 cal/g.°C
Soluções para a tarefa
1) Nessa primeira questão, tem que lembrar que, para transformar gelo em água a uma certa temperatura, há 3 etapas:
1° etapa: Calcular a quantidade de calor sensível para mudar a temperatura do gelo para 0 graus Celsius(temperatura de fusão)
Q = m.c.ΔT
Q = 20.0,5.(0-(-20)
Q = 200 Calorias para mudar a temperatura do gelo para 0 graus Celsius
2°etapa:Calcular a quantidade de calor latente para derreter a massa de gelo dada no problema
Q =m.L
Q = 20.80 = 1600 calorias para mudar o estado físico do gelo
3°etapa: Calcular a quantidade de calor sensível para mudar a temperatura da massa de água até a temperatura pedida na questão
Q = m.c.ΔT, lembrando que a temperatura inicial é 0°C
Q = 20.1.(40-0)
Q = 20.40 = 800 calorias para mudar a temperatura da massa de água até 40°C
A quantidade de calor total é dada pela soma das quantidades de calor nas 3 etapas:
Quantidade calor total = Q1 + Q2 + Q3 = 200 + 1600 + 800 = 2600 calorias.
Lembrete: Usa-se a fórmula da quantidade de calor sensível quando não há mudança de estado físico, enquanto a fórmula do calor latente é usada quando há mudança de estado físico.
2)Para transformar gelo em vapor a uma certa temperatura, há 5 etapas:
1°etapa: Calcular a quantidade de calor sensível para mudar a temperatura do gelo para 0 graus Celsius(temperatura de fusão):
Q = m.c.ΔT
Q = 200.0,5.(0-(-120))
Q = 100.120 = 12.000 calorias para mudar a temperatura da massa de gelo para 0°C
2°etapa: Calcular a quantidade de calor latente para derreter a massa de gelo dada no problema
Q = m.L
Q = 200.80
Q = 16.000 calorias para derreter a massa de gelo
3°etapa: Calcular a quantidade de calor sensível para mudar a temperatura da massa de água até 100°C(temperatura de ebulição)
Q = m.c.ΔT
Q = 200.1.(100 - 0)
Q = 200.100 = 20.000 calorias para mudar a temperatura da massa de água dada até a temperatura de ebulição.
4°etapa: Calcular a quantidade de calor latente para mudar o estado físico da água para vapor:
Q = m.L
Q = 200.540 = 108.000 calorias para mudar o estado físico da água para vapor
5°etapa: Calcular a quantidade de calor sensível para mudar a temperatura do vapor até a temperatura pedida na questão
Q = m.c.ΔT, lembrando que a temperatura inicial é 100°C
Q = 200.0,48.(200 - 100)
Q = 9600 calorias para mudar a temperatura do vapor até 200°C
Quantidade de calor total é a soma dos calores
Qt = Q1 + Q2 +Q3 + Q4 + Q5
Resposta da 2°questão: Qt = 12.000 + 16.000 + 20.000 + 108.000 + 9600 = 165.600 calorias ou 165,6 Kcal.