GOSTARIA DE SABER APENAS QUAL O GRAFICO/CURVA
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 aquecimento do
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
Resposta:
espero ter ajudado você
Explicação:
Nesse exercício de calorimetria nós vamos ter que pensar em duas etapas:
I) Transformar esse gelo em água líquida, ou seja, alcançar o ponto de fusão (0ºC);
II) Transformar a água líquida em vapor d'água, ou seja, alcançar o ponto de ebulição (100ºC).
Vamos fornecer energia para que essa água no estado sólido atinja o ponto de fusão, no qual ainda teremos água no estado sólido e líquido ao mesmo tempo. Quando não há mudança de estado físico, utilizamos o Q = m.c.Δθ
Vamos fazer isso para descobrir o quanto de energia é preciso para elevar a temperatura do gelo de -20ºC para 0º.
Q_{1}Q
1
= 100.0,5.[0 - (-20)]
Q_{1}Q
1
= 50.20 = 1000 cal
Ao alcançar o ponto de fusão, utilizamos a fórmula de calor latente (Q = m.L) para determinar a quantidade de energia necessária para que todo o gelo seja transformado em água líquida (não há variação de temperatura nesse momento). Nesse caso, utilizamos o calor latente de fusão.
Q_{2}Q
2
= 100.80 = 8000 cal
A partir de então, elevamos a temperatura da água líquida até os 100ºC. Não há mudança de estado nesse período, portanto
Q_{3}Q
3
= 100.1.(100 - 0)
Q_{3}Q
3
= 100.100 = 10000 cal
Alcançado o ponto de ebulição da água, iremos agora calcular a energia necessária para que todo o líquido seja transformado em vapor, utilizando o calor latente de vaporização.
Q_{4}Q
4
= 100.540 = 54000 cal
Para atingir os 120ºC, ou seja, considerando a variação da temperatura do vapor d'água e o calor específico do vapor, temos:
Q_{5}Q
5
= 100.0,48.(120 - 100)
Q_{5}Q
5
= 48.20 = 960 cal
Para encontrar a quantidadea total de calor que deve ser fornecida para elevar sua temperatura de -20ºC a 120ºC, basta somar tudo que encontramos até agora.
\begin{gathered} Q_{T} = Q_{1} + Q_{2} + Q_{3} + Q_{4} + Q_{5} \\ Q_{T} = 1000 + 8000 + 10000 + 54000 + 960 \\ Q_{T} = 73960 cal \end{gathered}
Q
T
=Q
1
+Q
2
+Q
3
+Q
4
+Q
5
Q
T
=1000+8000+10000+54000+960
Q
T
=73960cal