Question

Determine a quantidade de calor necessária para que um cubo de gelo (água) de massa m = 5 g, inicialmente à temperatura de 0 ºC e pressão 1 atm, mude de estado físico de sólido para líquido. A temperatura final do gelo derretido é 0 ºC. Considere o calor latente de fusão da água L = 80 cal/g. *
200 cal( )
300 cal( )
400 cal( )
500 cal( )

Answer 1

A quantidade de calor necessária para que o cubo de gelo mude de estado físico é de 400 cal.

Teoria

O calor latente é a mudança de estado físico de uma substância quando há troca de calor, em um processo de fornecimento de energia para um corpo.

Cálculo

Em termos matemáticos, o calor latente pode ser dado pela razão entre a quantidade de calor a massa, tal como a equação I abaixo:

$\boxed {\sf L = \dfrac{Q}{m}} \; \; \textsf{(equa\c{c}{\~a}o I)}$  

Onde:

L = calor latente de mudança de fase (em cal/g).

Q = quantidade de calor (em cal);

m = massa (em g).

Aplicação

Sabe-se, segundo o enunciado:

$\sf \displaystyle \rightarrow \begin{cases} \sf L = \textsf{80 }\dfrac{cal}{g} \\\sf Q = \textsf{? cal} \\\sf m = \textsf{5 g} \\\end{cases}$  

Substituindo na equação I:

$\sf 80 = \dfrac{Q}{5}$

Isolando Q:

$\sf Q = 5 \cdot 80$

Multiplicando:

$\boxed {\sf Q = \textsf{400 cal}}$

Espero que a resposta seja satisfatória e correta, bons estudos!

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