Question

Determine a quantidade de calor necessária para
um bloco de gelo com 20g inicialmente a -15 °C, seja
aquecida até a temperatura de 10 °C. (cgelo=0,5cal/g °C); (cágua=1 cal/g °C ); (L=80cal/g).​

Answer 1

Resposta:

Qtotal = 1950 cal

Explicação:

É importante entender que todo o processo é a junção de três processos independentes.

1° processo: o bloco de gelo vai de (-15 °C) até 0 °C sem mudar de fase, variando apenas a temperatura. Portanto, utilizaremos a equação fundamental da calorimetria.

Q1 = m · c · ΔT

onde

m = 20 g

cgelo = 0,5 cal/g · °C

ΔT = 15 °C

Assim:

Q1 = 20 · 0,5 · 15 = 150 ∴ Q1 = 150 cal

2° processo: o gelo se funde, portanto, neste momento em que a temperatura é constante, usaremos a equação do calor latente.

Q2 = m · L

onde

m = 20 g

Lfusão = 80 cal/g

Assim:

Q2 = 20 · 80 = 1600 ∴ Q2 = 1600 cal

3° processo: o gelo que virou água, vai da temperatura de fusão 0 °C à 10 °C. Para isso, utilizaremos novamente a equação fundamental.

onde

m = 20 g

c = 1 cal/g · °C

ΔT = 10 °C

Assim:

Q3 = 20 · 1 · 10 = 300 ∴ Q3 = 200 cal

Agora, para determinarmos o calor total, somemos os três processos, ou seja:

Qtotal = Q1 + Q2 + Q3 = 150 + 1600 + 200 = 1950 ∴ Qtotal = 1950 cal