Question

Calcule a quantidade de calor necessária para transformar 150g de gelo a -15°c em vapor de água a 120°c​

Answer 1

Questão sobre calorimetria que envolve calor sensível e calor latente;

• Calor latente = calor necessário para fazer determinada substância mudar de fase;

Primeiro calculando o calor para ir do estado sólido para líquido (fusão)

Calor latente = m × Lfusão

• m = massa = 150g
• Lf = calor latente de fusão da água = 80cal/g
• Calor latente = 150 × 80 = 12000 calorias

Agora vamos calcular para água ir do estado líquido ao vapor (ebulição)

Calor latente = m × Lebulição

• m = massa = 150g
• Le = calor latente de ebulição = 539,6 cal/g
• Calor latente = 150 × 539,6 = 80.940 calorias

Agora vamos trabalhar com o calor sensível que é a quantidade de calor necessária para variar a temperatura de uma substância, nesse caso a temperatura da água de - 15°C para 120°C;

Calor sensível = m × c × ΔT

• m = massa
• c = calor sensível
• ΔT = variação da temperatura

Primeiro do gelo de - 15°C para 0°C

• Calor para o gelo = 150 × 0,5 × (0 - (-15)
• Calor para o gelo = 75 × 15
• Calor para o gelo = 1.125 calorias

Agora para a água líquida de 0°C a 100°C

• Calor para a água = 150 × 1 × (100 - 0)
• Calor para a água = 150 × 1 × 100
• Calor para a água = 15.000 calorias

Agora para o vapor de 100°C a 120°

• Calor para o vapor = 150 × 0,48 × (120 - 100)
• Calor para o vapor = 150 × 0,48 × 20
• Calor para o vapor = 1.440 calorias

E pra finalizar, basta somar todos resultados encontrados e achar o calor total usado nessas transformações;

Calor total = 12000 + 80940 + 1125 + 15000 + 1440

Calor total = 110.505 calorias

Portanto o calor total foi de 110.505 calorias