Determine a quantidade de calor em cal necessária para um bloco de gelo com 100 g de massa, inicialmente a -5°C, seja aquecido até vapor a temperatura de 110°C.
DADOS:
Calor específico do gelo =calor específico do vapor = 0,5 cal/g°C
calor específico da água = 0,5 cal/g°C
Calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g
Soluções para a tarefa
Resposta:
72750 cal
Explicação:
Dados:
m = 100 g
L = 80 cal/g (gelo)
L = 540 cal/g (vapor) => necessário para resolver o problema :D
c = 1 cal/g.ºC (água)
c = 0,5 cal/g.ºC (gelo e vapor)
Vou resolver esse problema por etapas. Vamos lá:
1. Preciso aquecer o gelo de -5 ºC até 0 ºC:
Q = m.c.ΔT
Q = 100.(0,5).(0 - (-5))
Q = 50.5
Q = 250 cal
2. Agora, temos mudança de fase gelo => água:
Q = m.L
Q = 100.80
Q = 8000 cal
3. Vamos aquecer a água de 0 ºC até 100 ºC:
Q = m.c.ΔT
Q = 100.1.(100 - 0)
Q = 100.100
Q = 10000 cal
4. Novamente, mudança de fase água => vapor:
Q = m.L
Q = 100.540
Q = 54000 cal
5. Por fim, vamos aquecer o vapor de 100 ºC até 110 ºC:
Q = m.c.ΔT
Q = 100.(0,5).(110 - 100)
Q = 50.10
Q = 500 cal
A quantidade de calor total necessária para esse processo é a soma das cinco etapas, então:
Qtotal = 250 + 8000 + 10000 + 54000 + 500
Qtotal = 72750 cal (resposta)