Question

Determine a quantidade de calor necessário para: a) derreter 50g de gelo q 0°C b) solidificar 80g de água a 0°C d) vaporizar 100g de água a 100°C e) condensar 10g de vapor de água a 100°C​

Answer 1

Acerca da conceituação de calor latente, temos que as quantidade de calor necessárias são:

$\Large\displaystyle\boxed{\fbox{\sf \bf a} \Rightarrow {\sf 4000 \: cal}}$            $\Large\displaystyle\boxed{\fbox{\sf \bf b} \Rightarrow {\sf -6400 \: cal}}$

$\Large\displaystyle\boxed{\fbox{\sf \bf d} \Rightarrow {\sf 54000 \: cal}}$            $\Large\displaystyle\boxed{\fbox{\sf \bf e} \Rightarrow {\sf -5400 \: cal}}$

Explicação:

Calor latente é o necessário para alterar o estado físico da substância sem variar sua temperatura e pode ser expresso pela relação:

$\Large\displaystyle{\sf Q = m \cdot L}$

em que:

Q é a quantidade de calor necessário, dada em calorias [cal];

m é a massa, dada em grama [g];

L é o calor latente, dado em caloria por grama [cal/g];

Em cada caso, o calor latente assume um valor fixo, estabelecido em laboratório. Quando o corpo recebe calor, ele é positivo. Quando o corpo cede calor ao ambiente o calor latente é negativo.

Resolvendo:

a) Para derreter 50g de gelo a 0°C:

Informações:

$\Large\displaystyle\begin{cases} \sf Q= \: ? \: cal \\\sf m = 50 \: g \\\sf L = 80 \: cal/g \end{cases}$

Cálculos:

$\Large\displaystyle{\sf Q = 50 \cdot 80}\\\\\Large\displaystyle\boxed{\sf Q = 4000 \: cal}$

b) Para solidificar 50g de gelo a 0°C:

Informações:

$\Large\displaystyle\begin{cases} \sf Q= \: ? \: cal \\\sf m = 80 \: g \\\sf L = -80 \: cal/g \end{cases}$

Cálculos:

$\Large\displaystyle{\sf Q = 80 \cdot (-80)}\\\\\Large\displaystyle\boxed{\sf Q = -6400 \: cal}$

d) Vaporizar 100g de água a 100°C:

Informações:

$\Large\displaystyle\begin{cases} \sf Q= \: ? \: cal \\\sf m = 100 \: g \\\sf L = 540 \: cal/g \end{cases}$

Cálculos:

$\Large\displaystyle{\sf Q = 100 \cdot 540}\\\\\Large\displaystyle\boxed{\sf Q = 54000 \: cal}$

e) Condensar 10g de água a 100°C:

Informações:

$\Large\displaystyle\begin{cases} \sf Q= \: ? \: cal \\\sf m = 10 \: g \\\sf L = -540 \: cal/g \end{cases}$

Cálculos:

$\Large\displaystyle{\sf Q = 10 \cdot (-540)}\\\\\Large\displaystyle\boxed{\sf Q = -5400 \: cal}$

Saiba mais:

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