Considere um bloco de gelo de 200g à temperatura de −10°C sob pressão normal. Sendo Lf =
80 cal/g, cgelo = 0,5 cal/g°C e cágua = 1 cal/g°C.
a) Calcule a quantidade de calor que deve ser fornecido ao bloco para elevar sua temperatura até 30°C.
b) Trace o gráfico que represente a variação da temperatura (eixo das ordenadas) em função da quantidade
de calor (eixo das abscissas) recebidas pelo bloco.
Soluções para a tarefa
Resposta:
42Kcal
Explicação:
Primeiramente, sabe-se que calor específico é a medida de quanta energia um corpo precisa pra que ele varie sua temperatura (calor específico sensível) ou que ele mude de fase, tipo sólido para gasoso, como ilustra o enunciado (calor específico latente).
A fórmula pro calor específico sensível é:
C = m*cs*(T-T0)C=m∗cs∗(T−T0)
Energia = massa * calor sensível * variação de temperatura
Como o gelo só é gelo numa temperatura igual ou abaixo de 0Cº, portanto seu calor específico sensível terá uma variação de 20 graus (do -20 até o 0)
Nesse processo será necessário:
C = 300g * 0,5 * 20C=300g∗0,5∗20
C = 3000CalC=3000Cal ou 3Kcal
É necessário 3Kcal para variar 20 graus a temperatura de 300g de gelo.
Como dito também, pra que haja a mudança de fase, é necessário um calor também que atue em derreter todo o gelo enquanto a temperatura continua constante em 0 graus.
A fórmula do calor específico latente é:
C = m*ClC=m∗Cl
C = 300*80 = 24000CalC=300∗80=24000Cal ou 24Kcal
É necessário ganhar 24Kcal de energia para transformar 300g de gelo em água (ou perder 24Kcal para transformar 300g de água em gelo).
E para finalmente chegar até os gloriosos 50Cº, há novamente um ganho de calor que faz variar a temperatura do corpo, dessa vez já em água, não mais gelo, então se usa o calor sensível da água.
C = 300g * 1 * 50 = 15000CalC=300g∗1∗50=15000Cal ou 15Kcal
Então basta somar a quantidade de calor que cada processo precisou para encontrar o calor total necessário pra variar 300g de Gelo de -20Cº até 300g de água até 50Cº:
3 + 24 + 15= 42Kcal3+24+15=42Kcal
Resposta:
QTOTAL= 23000 cal
Explicação:
QTOTAL= Q1+Q2+Q3
QTOTAL=(m.c.t)+(m.L)+(m.c.t)
QTOTAL=200.0,5.10+ 200.80 + 200. 1.30
QTOTAL=1000 + 16000 + 6000
QTOTAL= 23000 cal