Calcule quantas calorias são necessárias para fazer 300g de gelo inicialmente a -8 °C, virar vapor a 120°C.
Dados: Lf = 80 cal/g e Lv = 540 cal/g da água.
Soluções para a tarefa
Usaremos essas formula varias vezes
Q = m x c x Δθ, onde m é a massa do corpo, c é seu calor especifico, Δθ é a variação de temperatura e Q é a quantidade de calor necessária pra fazer o corpo mudar sua temperatura em Δθ.
Q = m x c, onde m é a massa do corpo, c é seu calor de fusão ou vaporização e Q é a quantidade de calor necessária para fazer o corpo mudar de estado físico.
Temos 5 fases
1)-8° ---- 0°
O calor especifico do gelo é 0,5cal/g°C.
Q = 300g x 0,5cal/g°C x (0°C - (-8°C))
Q = 300 x 0,5 x 8
Q = 1200cal = 1,2kcal
2)gelo ------ agua liquida
O calor de fusão da agua liquida é 80cal/g
Q = 300g x 80cal/g
Q = 300 x 80
Q = 24000cal = 24kcal
3)0° ---- 100°C
O calor especifico da agua liquida é 1cal/g°C.
Q = 300g x 1cal/g°C x (100°C - 0°C)
Q = 300 x 1 x 100
Q = 30000cal = 30kcal
4)agua liquida ------ vapor d'agua
Q = 300g x 540cal/g
Q = 300 x 540
Q = 162000 = 162kcal
5)100° ---- 120°
O calor especifico do vapor d'agua é 0,45cal/g°C.
Q = 300g x 0,45cal/g°C x (120°C - 100°C)
Q = 300 x 0,45 x 20
Q = 135 x 20
Q = 2700cal = 2,7kcal
Assim o calor total gastado é 1,2kcal + 24kcal + 30kcal + 162kcal + 2,7kcal = 219,9kcal
Nota: Dependendo do valor fornecido para o calor especifico do vapor d'agua a resposta pode variar, eu peguei esse valor da internet.