Question

Calcular a quantidade de calor necessária para converter totalmente 20g de gelo a -40C em vapor de água a 110C. (Dados: C gelo= 0,5 cal/g • C, c água= 1 cal/g • C, c vapor= 0,5 cal/g• C, L fusão= 80 cal/g e L vapor= 540 cal/g)

Answer 1

Primeiro, vamos calcular a energia gasta para que esse gelo passe de -40ºC para 0ºC (ponto de fusão):

Q = m.c.Δθ
Q = 20 . 0,5 . 40 (variação de temperatura)
Q = 400 cal

Agora que o gelo está a 0ºC, vamos calcular a energia gasta para convertê-lo totalmente em água líquida:

Q = m.L
Q = 20 . 80
Q = 1600 cal

Agora, temos 20g de água líquida. Vamos calcular a energia para elevar sua temperatura de 0ºC até 100ºC (ponto de ebulição):

Q = m.c.Δθ
Q = 20 . 1 . 100
Q = 2000 cal

Temos água líquida a 100ºC. Vamos calcular a energia gasta para convertê-la totalmente em vapor:

Q = m.L
Q = 20 . 540
Q = 10800 cal

Então, temos água em vapor a 100ºC. Vamos calcular agora a energia gasta para elevá-la a 110ºC:

Q = m.c.Δθ
Q = 20 . 0,5 . 10
Q = 100 cal

Pronto, calculamos toda a energia gasta. Basta somar todas agora e teremos o total:

Qt = 400 + 1600 + 2000 + 10800 + 100 
Qt = 14.900 cal.