Calor específico do Gelo: 2.100 J/Kg . ºC
Calor específico do Água: 4.200 J/Kg . ºC
Calor específico do Vapor: 2.000 J/Kg . ºC
Calor Latente de Fusão: 330.000 J/Kg
Calor Latente de Vaporização: 2.300.000 J/Kg
1) Uma amostra de gelo, de 2 kg, está a -10 ºC à pressão
atmosférica normal. Determine a quantidade de calor
necessária para transformar essa amostra de gelo em vapor
a 110 ºC.
me ajudem por favor!
Soluções para a tarefa
Resposta:
3.271.667 cal ou 13.741.000J
Explicação:
Primeiro, devo salientar que:
Quando a temperatura varia: CALOR SENSÍVEL
Quando está ocorrendo mudanças de estado físico: CALOR LATENTE (não varia a TEMPERATURA)
ETAPA 1) CALCULAR A VARIAÇÃO DE -10°C A 0°C
Temos que o ponto de fusão do gelo é 0°C
Logo, devemos calcular a quantidade de calor para passar de -10°C a 0°C
Q = m.c.Δt ==> ele deu os dados de calor específico em kg, então é recomendado calcular a massa em kg também.
Q = 2.2100.10-(quero variar +10°c)
Q= 42000 joules
1 cal equivale a 4,2 joules, portanto, 42000J = 10000cal
ETAPA 2) CALCULAR O CALOR LATENTE NECESSÁRIO PARA DERRETER A AMOSTRA DE GELO
O calor latente é dado pela expressão:
L = Q/M ou Q= M.L
foi dado o calor latente de fusão --> 330.000J/kg
330.000 = Q/2
660.000 joules = Q
para calorias => aproximadamente 157.143 cal
ETAPA 3) DEVO ELEVAR MINHA AMOSTRA LÍQUIDA DE 0°C A 100°C
Estamos agora lidando com água líquida, cujo calor específico foi alterado.
Q = m.c.Δt
Q = 20.4200.100
Q= 8.400.000J --> 2.000.000 cal
ETAPA 4) CALCULAR O CALOR LATENTE NECESSÁRIO PARA ELEVAR A ÁGUA NA CONDIÇÃO DE VAPOR
L = Q/M --> 2.300.000 = Q/2
4.600.000J = Q --> aproximadamente 1.095.000 cal
ETAPA 5) DEVO ELEVAR MINHA AMOSTRA DE VAPOR DE 100°C A 110°C
Q = m.c.Δt
Q = 2.2000.10
Q = 40.000J --> 9.524 cal
ETAPA 5) VAMOS SOMAR TODOS OS RESULTADOS!
10000cal + 157.143 cal + 2.000.000 cal + 1.095.000 cal + 9.524 cal
total de calor --> 3.271.667 cal, caso queira em Joules, basta multiplicar por 4,2, logo, 3.271.667 calorias equivale a 13.741.000 JOULES