Question

(PUC-MG) Para fundir 100g de gelo a 0ºC, precisa-se 8000 cal e, para aquecer de 10ºC 100g de água, precisa-se de 1000 cal. Quantas calorias serão necessárias para transformar 200g de gelo a 0ºC em água a 20ºC?   

Answer 1

Q=mL
8.000=100.L
L=80 cal / g

Q=mc∆T
1.000=100.c.10
c= cal / g C

Q=200.80
Q=16.000 cal

Q=mc∆T
Q=200.1.(20-0)
Q=4.000 cal

Q(total) = 16.000+ 4.000 = 20.000 cal

Answer 2

Qt = 20000 cal = 20 kcal

A quantidade de calor sensível recebida ou cedida por um corpo pode ser calculada através da seguinte fórmula:

Q = m . c . ΔT

Sendo:

Q: quantidade de calor sensível (J ou cal)

m: massa do corpo (kg ou g)

c: calor específico (J/kg.ºC ou cal/g.ºC)

ΔT: variação de temperatura (ºC), ou seja, a temperatura final menos a temperatura inicial

O calor latente (quando há mudança de estado físico) é dado pela fórmula: Q = m.L

Assim, temos que para fundir 100 g de gelo que esta inicialmente a 0°C, são necessárias 8000 cal, então:

Q = m . L

8000 = 100.L

L = 80 cal/g

Para aquecer de 10° 100 g de água, são necessárias 1000 cal:

Q = m . c . ΔT

1000 = 100.c.10

c = 1 cal/g.°C

Transformar 200 g de gelo que estão inicialmente a 0°C em água a 20°C:

Q1 = gelo a 0°C vai derreter e se transformar em água a 0°C.

Q2 = água a 0°C vai aquecer e ficar a 20°C.

Logo:

Q1 = m.L

Q1 = 200.80

Q1 = 16000 cal = 16 kcal

Q2 = m.c.ΔT

Q2 = 200.1.(20 - 0)

Q2 = 4000 cal = kcal

Qtotal (quantidade de calor total):

Qt = Q1 + Q2

Qt = 16000 + 4000

Qt = 20000 cal = 20 kcal

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