o gráfico a seguir representa o comporte de 50g de uma substância que, quamdo iniviado o aquecimento ,se encontrava no estado sólido. com base nestas informações, responda ao que se pede nas questões:
A) Qual o calor específico da substância no estado líquido, em cal/g?
B) Qual o calor latente da valorização da substância, em °C?
C) Qual a temperatura de fusão da substância, em °C?
D) Qual a temperatura de ebulição da substância em °C?
E) Qual i calor latente de fusão da substância em cal/g?
F) qual o calor específico da substância no estado gasoso, em cal/g°C?
Soluções para a tarefa
A) O estado líquido está entre a temperatura 10°C e 90°C e a variação de calor nesse intervalo de tempo foi de 400Q (1200 - 800 = 400).
Como não houve mudança de estado aplique a fórmula do calor sensível.
Q = m.c.∆t
400 = 50.c.(90-10)
c = 400/50.80
c = 0,1cal/g ( ou 10^-1 se preferir)
B) Basta usar a fórmula do calor latente.
A variação de calor durante a vaporização foi de 800 ( 2000 - 1200 = 800)
Q = m.L
800 = 50.L
L = 800/50
L = 160
C) Temperatura de fusão é 10°C.
A substância estava no estado sólido no início. Sua temperatura aumentou até chegar a 10°C, nesse momento não há mais variação temperatura, apenas de calor ( olhe no gráfico).
Durante uma mudança de estado ( nesse caso do sólido para o líquido) a temperatura permanece constante.
É por isso que na formula do calor latente não tem o ∆T como na fórmula do calor sensível.
D) A temperatura de ebulição é 90°C.
É a mesma ideia do exercício C). A 10°C a temperatura permanece constante pela primeira vez, a substância está indo para fase líquida.
A 90 °C a temperatura permanece constante pela segunda vez, então a substância está indo para fase gasosa.
E) Durante a fusão a a variação de calor é foi de 600Q (800 - 200 = 600).
Basta usar a fórmula novamente.
Q = m.L
600 = 50.L
L = 600/50
L = 30
F) O estado gasoso vai de 90°C a 150°C.
Variação de Calor foi de 1200 Q (3200 - 2000 = 1200)
Q =m.c.∆T
1200 = 50.c.60
c = 1200/50.60
c = 0,4.
Se ainda ficou alguma dúvida pode perguntar.
a) O calor específico no estado líquido é de 0,1 cal/g·°C.
b) O calor latente da vaporização é de 16 cal/g.
c) A temperatura de fusão é de 10 °C.
d) A temperatura de ebulição é de 90 °C.
e) O calor latente da fusão é de 12 cal/g.
f) O calor específico no estado gasoso é de 0,4 cal/g·°C.
Calorimetria
A quantidade de calor pode ser calculada pela equação do calor sensível:
Q = m·c·ΔT
onde:
m é a massa, em gramas;
c é o calor específico, em cal/g·°C;
ΔT é a variação da temperatura, em °C.
a) Note no gráfico que a substância inicialmente está no estado sólido, entre as temperaturas de 10 °C e 90 °C ela se encontra no estado líquido.
A quantidade de calor fornecida para mudar a temperatura é de 1200 - 800 = 400 cal, logo:
400 = 50·c·(90 - 10)
400 = 50·c·80
c = 400/4000
c = 0,1 cal/g·°C
Quando o corpo muda de estado físico, utilizamos a equação do calor latente:
Q = m·L
onde:
m é a massa, em gramas;
L é o calor latente específico, em cal/g.
b) A substância muda de estado líquido para gasoso na temperatura de 90 °C. A quantidade de calor fornecida para a mudança de estado é de 2000 - 1200 = 800 cal:
800 = 50·L
L = 16 cal/g
c) A temperatura de fusão é 10 °C (sólido para líquido) como mostrado pela variação de calor sem variação na temperatura.
d) A temperatura de ebulição é 90 °C (líquido para gasoso) como mostrado pela variação de calor sem variação na temperatura.
e) A substância muda de estado sólido para líquido na temperatura de 10 °C. A quantidade de calor fornecida para a mudança de estado é de 800 - 200 = 600 cal:
600 = 50·L
L = 12 cal/g
f) A quantidade de calor fornecida para mudar a temperatura é de 3200 - 2000 = 1200 cal, logo:
1200 = 50·c·(150 - 90)
1200 = 50·c·60
c = 1200/3000
c = 0,4 cal/g·°C
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