Física, perguntado por DeSardeiro1, 1 ano atrás

determine a quantidade de calor que se deve fornecer a 100g de gelo a -10oc para transformá-lo em vapor a 110oc. esboce a curva de aquecimentodo processo. dados: calor específico da água = 1,0 cal/g °c — calor específico do gelo = calor específico do vapor=0,5 cal/g °c — calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g — calor latente de vaporização da água=540cal/g

Soluções para a tarefa

Respondido por LouiseSG
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Olá,


essa é uma questão sobre Calorimetria - trocas de calor com mudança de estado.


A quantidade de calor sensível recebida ou cedida por um corpo pode ser calculada através da seguinte fórmula:


Q = m . c . ΔT


Sendo:

Q - quantidade de calor sensível (J ou cal)

m - massa do corpo (kg ou g)

c - calor específico (J/kg.ºC ou cal/g.ºC)

ΔT - variação de temperatura (ºC) (Tfinal - Tinicial)


Alguns conceitos são importantes para a resolução do problema proposto, saiba que:


* Durante os processos de transformação de estado, fusão e vaporização, a temperatura se mantém constante (0 ºC na fusão e 100 ºC na vaporização). Isso se dá devido a que a energia térmica cedida ao gelo é utilizada apenas para que ocorra a conversão em água líquida e da água líquida apenas para convertê-la em vapor.


* Alguns dados, que são conhecidos, necessários para a resolução:

calor específico da água = 1,0 cal/g°C

calor específico do gelo = calor específico do vapor = 0,5 cal/g°C  

calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g

calor latente de vaporização da água = 540 cal/g


Resolução:


Um bloco de gelo passará por várias mudanças de estado até se transformar totalmente em vapor de água.


1) Aquecimento do gelo


Q = m . c . ΔT

Q = 100 . 0,5 . (0 - (-10))

Q1 = 500 cal


2) Fusão do gelo (não há variação de temperatura!)


Q2 = 100 . 80 

Q2 = 8000 cal


3) Aquecimento da água


Q3 = 100 . 1 . (100 - 0)

Q3 = 10000 cal


4) Vaporização da água (não há variação de temperatura!)


Q4 = 100 . 540

Q4 = 54000 cal


5) Aquecimento do vapor da água


Q5 = 100 . 0,5 . (110 - 100)

Q5 = 500 cal


Finalmente,


Qtotal = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5

Qtotal = 500 + 8000 + 10000 + 54000 + 500


Qtotal = 73000 cal ou 73 kcal


Bons estudos!

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