Question

Considere que em uma caldeira sejam aquecidos 2000g de água inicialmente a 20ºC. Para que metade dessa água seja transformada em vapor d'água, são necessários quantos Joules de energia térmica?

Considere: c = 1 cal/gºC ; Lv = 540 cal/g ; 1 cal = 4 J

Answer 1

A quantidade total de energia térmica necessária para transformar inicialmente 2000 g de água a 20°C em vapor d'água a 100°C se dá pela soma das parcelas entre calor sensível e calor latente, visto que o calor sensível será a parcela até a substância atingir a temperatura de 100°C, e após atingi-lá, a parcela de calor latente se dará de modo a transformar a substância do estado liquido para o estado gasoso, ou seja, mudança de fase.

Logo;

q = qs + ql; onde qs = calor sensível e ql = calor latente

q = [mcpΔT] + mL

q = [2000 * 1 * (100-20)] + [2000*500]

q = 1.240.000 calorias

como 1 cal = 4J, o o calor (energia térmica) necessária para realizar o trabalho será de 1.240.000 * 4 = 4.960.000 Joules