Question

Determine a quantidade de calor necessaria para
transformar 100g de gelo a -10°C em vapor d'água a 120°C.
Dados: calor específico do gelo = 0,5 cal/g.°C
calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g
calor específico da água = 1 cal/g.°C
calor latente de vaporização = 540 cal/g
calor específico do vapor d'água = 0,5 cal/g.°C.​

Answer 1

Resposta: 73500 cal, ou 73,5 kcal

Explicação:

Para começar separemos em 5 períodos:

• Q₁ - gelo de -10°C até 0ºC
• Q₂ - fusão do gelo
• Q₃ - água de 0°C até 100°C
• Q₄ - vaporização da água
• Q₅ - vapor d'água de 100ºC até 120°C

Para calcular a quantidade de calor em Q₁ utilizaremos a seguinte fórmula:

Q=m.c.Δθ

Sendo m a massa, c o calor específico e Δθ a variação de temperatura

Agora é só substituir pelas informações que foram dadas

$Q=100.0,5.10\\Q=500$

com isso descobrimos Q₁, agora para o Q₂ utilizaremos a seguinte formula:

$Q=m.L$

Sendo L o calor latente

$Q=100.80\\Q=8000$

Agora para o Q₃ faremos a mesma coisa que em Q₁:

$Q=100.1.100\\Q=10000$

E para Q₄ o mesmo que Q₂:

$Q=100.540\\Q=54000$

E Q₅ o mesmo que Q₁:

$Q=100.0,5.20\\Q=1000$

Finalizando, somamos Q₁, Q₂, Q₃, Q₄ e Q₅, o que dar-nos-á o calor total:

$Qt= 500+8000+10000+54000+1000\\Qt= 73500$

Com isso o total será de 73500 cal, ou 73,5 kcal, que por curiosidade, isso é aproximadamente a quantidade de calorias que você ganha ao comer meia xícara de cereal.

Ficou bem maior do que eu esperava, mas espero te ajudar.