Question

Determine a quantidade de calor que deve ser fornecida a 100 g de gelo a -20 °C para se = obter vapor a 180°C. Dados: c gelo = 0,5 cal/g°C; c água = 1 cal/g°C, c vapor = 0,45 cal/gºC, Lf= 80 cal/g e Lv= 540 cal/g). Esboce a curva de aquecimento do processo.

Answer 1

Resposta:

Q1= m×c×ΔT

Q1= 100×0,5×(0-(-20))

Q1= 1000cal

Q2= m × L

Q2= 100×80

Q2=8000cal

Q3= m×c×ΔT

Q3= 100×1×(100-0)

Q3= 10000cal

Q4= m × L

Q4= 100 × 540

Q4= 54000cal

Q5= m×c×ΔT

Q5= 100×0,45×(180-100)

Q5= 3600cal

QTotal= 1000+8000+10000+54000+3600

QTotal= 76600cal ou 76,6Kcal

Answer 2

A quantidade de calor necessária para se obter vapor será 76.000 cal ou 76,6 Kcal.

Vamos entender o porquê.

Mudanças de estado

A passagem de uma substância do estado sólido para o líquido é chamada de fusão, enquanto do líquido para o gasoso, vaporização. Nesse caso, o ponto em que a substância muda de estado é chamado de ponto de fusão e vaporização, respectivamente.

Para se medir a quantidade de calor (Q) necessária para ser cedida a uma substância para provocar mudança de temperatura é chamada de calor sensível e é dada por:

                                               Q = m.c.ΔT

Já a quantidade de calor para provocar mudança de estado é chamada de calor latente, sendo:

                                      Q = m.Lf  ou Q = m.Lv

Portanto, para calcular a quantidade de calor para 100g de gelo a -20°C obter vapor a 180°C, devemos considerar (adotando cada "⇒" como a quantidade de calor necessária.):

Gelo (-20°C) ⇒ Gelo (0°C) ⇒ Água (0°C) ⇒ Água (100°C) ⇒ Vapor (100°C) ⇒ Vapor (180°C)

• Nas passagens de gelo ⇒ água e água ⇒ vapor, o calor é latente.
• Nas passagens gelo ⇒ gelo, água ⇒ água e vapor ⇒ vapor, o calor é sensível.

Portanto, com os dados, basta calcular:

                               

$Q1 = m.c.T\\\\Q1 = 100.0,5.20\\\\Q1 = 1000 cal$                 $Q2 = Lf.m\\\\Q2 = 80.100\\\\Q2 = 8000 cal$                         $Q3 = m.c.T\\\\Q3 = 100.1.100\\\\Q3 = 10000 cal$    

             $Q4 = Lv.m\\\\Q4 = 540.100\\\\Q4 = 54000 cal$                                          $Q5 = m.c.T\\\\Q5 = 100.0,45.80\\\\Q5 = 3600 cal$

Então, a quantidade de calor necessária será Q1+Q2+Q3+Q4+Q5, que será igual a 76.600 calorias ou 76,6 Kcal.

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