Question

Qual a quantidade d e calor necessária para transformar 1g de gelo a –10 0C (cgelo = 0.55 ca l/g 0C, Lf = 80 cal/g) em vapor a 100 0C (LV = 540 cal/g)?

Answer 1

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$\LARGE\green{\boxed{\rm~~~\gray{Q_T}~\pink{\approx}~\blue{ 3~[MJ] }~~~}}$

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$\green{\rm\underline{EXPLICAC_{\!\!\!,}\tilde{A}O\ PASSO{-}A{-}PASSO\ \ \ }}$✍

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☺lá, Mk, como tens passado nestes tempos de quarentena⁉ E os estudos à distância, como vão⁉ Espero que bem❗ Acompanhe a resolução abaixo. ✌

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☔ Resolveremos este exercício em 5 etapas:

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1. -10ºC ≤ T < 0ºC : Calor Sensível (quando não há mudança de Estado Físico)
2. T = 0ºC: Calor Latente (quando há mudança de Estado Físico);
3. 0ºC < T < 100ºC: Calor Sensível;
4. T = 100ºC: Calor Latente
5. $\sf Q_T = \displaystyle\sum_{i = 1}^{4} \sf Q_i$ e conversão de calorias para Joules.

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1)$\bf\large\red{\underline{\qquad\qquad\qquad\qquad\qquad\qquad\qquad\quad}}$✍

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☔ Inicialmente  temos que a equação para o Calor Sensível é da forma

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$\LARGE\red{\boxed{\pink{\boxed{\begin{array}{rcl}&&\\&\orange{\rm Q = m \cdot c \cdot \Delta T}&\\&&\\\end{array}}}}}$

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$\text{\pink{ \Longrightarrow }~\Large\sf\orange{Q}}$ sendo a quantidade de calor [cal];

$\text{\pink{ \Longrightarrow }~\Large\sf\orange{m}}$ sendo a massa do objeto [g];

$\text{\pink{ \Longrightarrow }~\Large\sf\orange{c}}$ sendo o calor sensível do corpo [cal / (g * ºC)];

$\text{\pink{ \Longrightarrow }~\Large\orange{ \sf \Delta T }}$ sendo a variação de temperatura do corpo [ºC].

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➡ $\large\blue{\sf Q_1 = 1 \cdot 0,55 \cdot (0 - (-10)) }$

$\large\blue{\sf = 0,55 \cdot 10 }$

$\large\blue{\sf = 5,55~cal }$

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2)$\bf\large\red{\underline{\qquad\qquad\qquad\qquad\qquad\qquad\qquad\quad}}$✍

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☔ A equação para o Calor Latente é da forma

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$\huge\red{\boxed{\pink{\boxed{\begin{array}{rcl}&&\\&\orange{\rm Q = m \cdot L}&\\&&\\\end{array}}}}}$

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$\text{\pink{ \Longrightarrow }~\Large\sf\orange{Q}}$ sendo a quantidade de calor [cal];

$\text{\pink{ \Longrightarrow }~\Large\sf\orange{m}}$ sendo a massa do objeto [g];

$\text{\pink{ \Longrightarrow }~\Large\sf\orange{L}}$ sendo o calor latente do corpo, podendo ser de fusão ou de vaporização [cal / g].

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➡ $\large\blue{\sf Q_2 = 1 \cdot 80 = 80~cal }$

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3)$\bf\large\red{\underline{\qquad\qquad\qquad\qquad\qquad\qquad\qquad\quad}}$✍

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☔ Apesar do exercício não informar temos que o calor sensível da água no estado líquido é de 1 [cal / g * ºC]

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➡ $\large\blue{\sf Q_3 = 1 \cdot 1 \cdot (100 - 0) = 100~cal}$

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4)$\bf\large\red{\underline{\qquad\qquad\qquad\qquad\qquad\qquad\qquad\quad}}$✍

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➡ $\large\blue{\sf Q_4 = 1 \cdot 540 = 540~cal }$

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5)$\bf\large\red{\underline{\qquad\qquad\qquad\qquad\qquad\qquad\qquad\quad}}$✍

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➡ $\large\blue{\sf Q_T = 5,55 + 80 + 100 + 540 }$

$\large\blue{\sf = 725,55~cal }$

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☔ Temos que 1 caloria equivale à 4,184 Joules, ou seja, 725,55 calorias equivalem à x Joules

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➡ $\large\blue{\sf \dfrac{1}{4,184} = \dfrac{725,55}{x} }$

➡ $\large\blue{\sf x = 4,184 \cdot 725,55 }$

➡ $\large\blue{\sf x = 3.035,7012~J }$

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$\LARGE\green{\boxed{\rm~~~\gray{Q_T}~\pink{\approx}~\blue{ 3~[MJ] }~~~}}$ ✅

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$\bf\large\red{\underline{\qquad\qquad\qquad\qquad\qquad\qquad\qquad\qquad}}$☁

☕ $\bf\Large\blue{Bons\ estudos.}$

($\orange{D\acute{u}vidas\ nos\ coment\acute{a}rios}$) ☄

$\bf\large\red{\underline{\qquad \qquad \qquad \qquad \qquad \qquad \quad }}\LaTeX$✍

❄☃ $\sf(\gray{+}~\red{cores}~\blue{com}~\pink{o}~\orange{App}~\green{Brainly})$ ☘☀

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$\gray{"Absque~sudore~et~labore~nullum~opus~perfectum~est."}$