Preciso da resposta para hoje!! Determine a quantidade de calor que se deve fornecer a 100g de gelo a -10°C para transformá-lo em vapor a 120°C. 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
Resolução da questão
Coletando os dados fornecidos :
m = 100 g -> massa do gelo
Ti = - 10 ºC -> temperatura inicial
Tf = 120 ºC -> temperatura final
c água = 1,0 cal /g ºc -> calor específico da água
c gelo = 0,5 cal/ g ºC -> calor específico do gelo
L gelo = 80 cal / g -> calor latente de fusão do gelo
c vapor = 0,5 cal/ g ºC -> calor específico do vapor
L vapor = 540 cal/ g ºC -> calor latente de vaporização da água
Encontrando a quantidade de calor que o gelo deve receber para
chegar na temperatura ideal para assim começar a transformar em água sabendo que isso ocorre quando o mesmo atinja a temperatura de 0º C .
Q = m . c . Δ t
Q = 100 . 0,5 . (0 - (- 10) )
Q = 100 . 0,5 . 10
Q = 50 . 10
Q = 500 (cal)
Encontrando a quantidade de calor que o gelo deve receber para se transformar em água :
Q = m . l
Q = 100 . 80
Q = 8000 (cal)
Encontrando agora a quantidade de calor que há água deve receber para chegar a temperatura de 100 ºC para só assim começar a se transformar em vapor :
Q = m . c . Δ t
Q = 100 . 1 . (100 - 0 )
Q = 100 . 1 . 100
Q = 10 000 (cal)
Encontrando agora a quantidade de calor que a água precisa receber para transformar em calor , veja :
Q = m . l
Q = 100 . 540
Q = 54 000 (cal)
Agora como já temos o vapor temos que variar sua temperatura afim que atinja a temperatura de 120º C como diz o enunciado , então encontrando essa quantidade de calor necessária para que ocorra essa variação de temperatura :
Q = m . c . Δ t
Q = 100 . 0,5 . (120 - 100 )
Q = 50 . 20
Q = 1000 (cal)
Agora vamos calcular o calor total que foi fornecido para transformar este gelo em vapor há 120 ºC , para isso basta somar todos os valores de calor já encontrados , veja :
Q total = 500 (cal) + 8000 (cal) + 10 000 (cal) + 54 000 (cal) + 1000 (cal)
Q total = 73500 (cal) ou 73,5 (Kcal)
Portanto temos que devemos fornecer ao gelo para transforma -ló em vapor a 120 ºC é de 73500 (cal) ou 73,5 (Kcal) ambas as respostas estão corretas .
Obs : Como foi pedido o desenho da curva do aquecimento se encontra na imagem abaixo :
