Question

Podem me ajudar nessa?
Determine a quantidade de calor em cal necessária para um bloco de gelo com 2 kg de massa, inicialmente a -5°C, seja aquecido até a temperatura de 5°C.

dados: Calor específico do gelo = 0,5 cal/g°C
Calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g
Calor específico da água = 1 cal/g°C

a) 145000
b) 155000
c) 165000
d) 175000
e) 185000

Answer 1

A quantidade de calor necessária é de 175000 cal, alternativa d.

Utilizaremos as equações do calor específico e do calor latente. 2 kg correspondem a 2000 g.

• Para aumentar a temperatura do gelo

$Q = m \cdot c \cdot (T_f -Ti)$

Q é a quantidade de calor (? cal);

m é a massa (2000 g);

c é o calor especifico do gelo (0,50 cal/g°C);

$\bf{T_f}$ é a temperatura final (0º C);

$\bf{T_i}$ é a temperatura inicial (-5 º C);

Calculando:

$Q = 2000 \cdot 0,5 \cdot (0-(-5))\\\\Q = 1000 \cdot (0+5)\\\\Q =1000 \cdot 5 \\\\\boxed{Q = 5000 \ cal}$

• Para fundir o gelo.

$Q = m \cdot L$

Q é a quantidade de calor (? cal);

m é a massa (2000 g);

L é o calor latente de fusão gelo (80 cal/g.​)

Calculando:

$Q = 2000 \cdot 80 \\\\\boxed{Q = 160000 \ cal}$

• Aumentando a temperatura da água:

$Q = m \cdot c \cdot (T_f -Ti)$

Q é a quantidade de calor (? cal);

m é a massa (2000 g);

c é o calor especifico da água  (1,0 cal/g°C);

$\bf{T_f}$ é a temperatura final (5 º C);

$\bf{T_i}$ é a temperatura inicial (0 º C);

Calculando:

$Q = 2000 \cdot 1 \cdot (5-0)\\\\Q = 2000 \cdot 5\\\\\boxed{Q = 10000 \ cal}$

A quantidade total de calor é 5000 + 160000 + 10000 = 175000 calorias .

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