Question

José dispõe de 50 kg de gelo à temperatura de - 5ºC. Determine a
quantidade de calor necessária para essa massa de gelo virar líquida e atingir vapor
à temperatura de 150ºC, e trace o gráfico de aquecimento do gelo.
Dados:
cgelo= 0,5 cal/gºC
cágua= 1,0 cal/gºC
Lf do gelo = 80 cal/g
Lv do vapor = 540 cal/g

Answer 1

Resposta:

Do enunciado temos então:

-Massa = 150 g

-T1 = -30 ⁰C

-T2= 120 ⁰C

-Calor específico do gelo: 0,50 cal/g.C

-Calor específico da água: 1,0 cal/g. C

-Calor específico do vapor da água: 0,50 cal/g. C

-Calor latente de fusão do gelo: 80 cal/g

-Calor latente de vaporização da água: 540 cal/g

Neste caso temos que calular a quantidade de calor necessária para transformar gelo em vapor, assim temos que ir fazendo uma mudança do estado da materia, lembrando que o calor é calculado pela formula:

Onde:

M = massa

c = Calor específico da matéria

ΔT = Variação de temperatura

Començamos passando o gelo de -30°C para 0 °C

Agora que temos o gelo a 0 °C, vamos a transformar ele em liquido. Lembrando que devemos usar a formula:

Onde L = Calor latente de fusão do gelo:

Agora temos essa água a 0 °C, vamos a aumentar a temperatura para que poda ocurri a evaporização, levando ela a 100°C.

Agora que temos o líquido em 100°C, levamos ele ao estado gaseoso usando o calor latente de vaporização da água

Agora que obtemos o vapor, vamos aquecer ele até os 120°C.

Agora só temos que somar todas as Q calculadas para saber qual é a quantidade de calor necessária:

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