Question

Determine a quantidade de calor necessária para transformar 100g de gelo à -30ºC em água,

no estado líquido, à 40ºC. (Dica Qtotal = Qs(gelo) + QL(fusão) + Qs(líq)

Dados:

Calor específico do gelo = 0,50 cal/gºC;

Calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g;

Calor específico da água = 1,0 cal/gºC.​

Answer 1

Primeiro, precisamos fornecer calor ao gelo para que ele chegue a 0°C, que é o ponto de derretimento do gelo. Como forneceremos calor para mudança de temperatura apenas, é calor sensível:

Qs = m . c . T (delta T)

m = massa
c = calor específico do gelo
Delta T = temperatura final - inicial

Qs = 100 . 0,5 . (0 - (-30)
50 . 30 = 1500cal

Agora, precisamos fornecer calor para apenas derreter o gelo, transformar sólido para líquido. Como forneceremos calor para uma mudança de estado físico, é calor latente:

QL = m . c

m = massa
c = calor latente de fusão do gelo

QL = 100 . 80 = 8000cal

Agora precisamos fornecer calor para que a água em estado líquido aqueça até 40°C. Como é apenas uma mudança de temperatura, é calor sensível:

Qs = m.c.T

C = calor específico da água

Qs= 100 . 1 . (40 - 0)
100 . 40 = 4000cal

Para saber o calor total fornecido, somamos tudo:

1500 + 8000 + 4000 = 13500cal