Question

Determine o calor necessário para transformar 100g
de gelo a −10 °C em 100g de vapor a 100 °C. Faça
também a curva de aquecimento que representa essas
transformações.

Dados:

calor específico do gelo: cg = 0,5 cal/g °C;
calor latente de fusão: LF = 80 cal/g;
calor específico da água: ca = 1,0 cal/g °C;
calor latente de vaporização: LV = 540 cal/g.

Answer 1

Resposta:

LETRA “D”

Faz-se necessário elevar a temperatura do gelo até a temperatura do ponto de fusão. Para isso, temos:

Massa de gelo: 2 kg = 2000 g

Variação de temperatura: ΔT = T – T0 → ΔT = 0 - (-5) = 5 °C

O calor necessário para elevar a temperatura do bloco de gelo de -5°C para 0°C é do tipo sensível, logo:

Q1 = m . c . ΔT

Q1 = 2000 . 0,5 . 5

Q1 = 5000 cal

Q1 = 5 Kcal

No momento em que o gelo chega à temperatura de 0°C, é iniciada a fusão. Agora o calor é do tipo latente:

Q2 = m . LF

Q2 = 2000. 80

Q2 = 160.000

Q2 = 160 Kcal

Por fim, a água no estado líquido deve ter a sua temperatura elevada até 5°C. Para isso, o calor será novamente do tipo sensível.

Calor específico da água: 1 cal/g°C

Variação de temperatura: ΔT = 5 – 0 = 5°C

Q3 = m . c . ΔT

Q3 = 2000. 1 . 5

Q3 = 10.000

Q3 = 10 Kcal

O calor total necessário para aquecer o bloco de gelo até a temperatura de 5 °C é dado pela soma QTOTAL = Q1 + Q2 + Q3

QTOTAL = 5 + 160 + 10 = 175 Kcal