Question

Certo metal tem calor específico c = 0,20 cal/(g  K) no estado sólido, ponto de fusão F = 1300 K, calor de
fusão L = 50 cal/g. Uma amostra desse material tem massa de m = 100 g e apresenta-se, inicialmente, à
temperatura i = 300 K. É fornecido calor à amostra, até a metade dela se fundir. Determine a quantidade de
calor recebida pela amostra.

Answer 1

Para descobrirmos a quantidade de calor total precisamos calcular o calor necessário para ela atingir o ponto de fusão e depois o calor necessário para que metade da messa desse metal se funda. Logo:
Q₁ + Q₂ = Q
m.c.ΔT + m.L = Q
100.0,2.(1300 - 300) + 50.50 = Q
20000 + 2500 = Q
Q = 22500 cal

Answer 2

Para um metal com calor específico c = 0,20 cal/gK e massa 100 g sabendo que o calor latente (calor de fusão) é de 50 cal/g tem se que a variação de temperatura é igual a 1000 K, logo o calor recebido pela amostra é de 22500 cal.

Calorimetria

Tem se por calorimetria o processo de medir a quantidade de calor liberada ou absorvida durante uma reação. Ao conhecer a mudança de calor, pode-se determinar se uma reação é ou não exotérmica (libera calor) ou endotérmica (absorve calor).

Quando falamos em calor podemos classificar ele como sendo: calor sensível e calor latente:

1. O calor sensível causa mudança de temperatura devido ao contato com o ar mais frio ou mais quente das superfícies.
2. O calor latente é a energia absorvida ou liberada da substância durante a mudança de fase de um gás para um líquido ou sólido ou vice-versa.

Para calcularmos o Calor tem se a fórmula:

                                        $Q =mc\Delta T + m.L$

Onde,

• $Q \hspace{2.0} -$ Calor Total
• $m \hspace{2.0} -$ Massa
• $c \hspace{2.0} -$ Calor Específico
• $\Delta T \hspace{2.0} -$ Variação da Temperatura
• $L \hspace{2.0} -$ Calor Latente

Análise de Dados:

• calor específico c = 0,20 cal/(gK)
• temperatural final = 1300 K
• calor latente = 50 cal/g
• massa = 100 g
• temperatura inicial = 300 K

Usando a fórmula assim e sabendo que é fornecido calor até a metade da amostra se fundir, temos que no termo do calor latente surgirá uma divisão por 2 que significa essa perca de massa:

                                       $Q =mc\Delta T + \frac{m}{2} .L\\Q = m (c \Delta T + L/2)\\Q = 100(0,20 (1300 - 300) + 50/2)\\Q = 20.1000 + 50.50\\Q = 22500$

Logo, a amostra recebeu 22500 cal.

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