Question

Qual a quantidade de calor necessária para aquecer 600g de água em 500°C? Dado que o calor específico da água é de 1 cal/g.°C.

Answer 1

De acordo com os cálculos e com os dados do enunciado, podemos afirmar que  a quantidade de calor necessária para aquecer é de

Q = 499 200 Cal.

O calor corresponde à energia térmica que é transferida de um corpo para outro.

Calor sensível é a quantidade de calor trocada pelos corpos, produzindo, assim,uma variação em sua temperatura.

De acordo com a equação do calor sensível Q é dado por:

$\Large \boxed{ \displaystyle \mathsf{Q = m \cdot c \cdot \Delta \theta } }$

Calor latente é a quantidade de calor necessária para alterar a mudança de estado físico de um corpo.

A quantidade de calor para sofrer uma mudança de estado, vale expressão:

$\Large \boxed{ \displaystyle \mathsf{Q = m \cdot L } }$

Dados fornecidos pelo enunciado:

$\Large \displaystyle \text { \mathsf{ \begin{cases} \sf Q = \:?\: cal \\ \sf m = 600\: g \\\sf \theta = 500\:{}^{\circ} C\\\sf c = 1\: cal/g \cdot {}^{\circ} C \end{cases} } }$

Resolução:

Analisando a figura em anexo, temos:

No Líquido:

$\Large \displaystyle \text { \mathsf{ \begin{cases} \sf Q_1 = \:?\: cal \\ \sf m = 600\: g \\\sf \theta_1 = 0\:{}^{\circ} C\\\sf \theta_2 =100\:{}^{\circ} C \\ \sf \Delta \theta = \theta _2 - \theta_1 \\ \sf c = 1\: cal/g \cdot {}^{\circ} C \end{cases} } }$

$\Large \displaystyle \mathsf{ Q = m \cdot c \cdot \Delta \theta }$

$\Large \displaystyle \mathsf{ Q_1 =600\cdot 1 \cdot 100 }$

$\Large \boldsymbol{ \displaystyle \sf Q_1 = 60\:000\: cal}$

No Líquido + vapor:

$\Large \displaystyle \text { \mathsf{ \begin{cases} \sf Q_2 =\:?\: cal \\\sf m = 600\: g \\\sf L_V = 540\: cal/g \end{cases} } }$

$\Large \displaystyle \mathsf{ Q = m \cdot L }$

$\Large \displaystyle \mathsf{ Q_2 = 600 \cdot 540 }$

$\Large \boldsymbol{ \displaystyle \sf Q_2 = 324\:000\: cal}$

No Vapor:

$\Large \displaystyle \text { \mathsf{ \begin{cases} \sf Q_3 = \:?\: cal \\ \sf m = 600\: g \\\sf \theta_1 = 100\:{}^{\circ} C\\\sf \theta_2 = 500\:{}^{\circ} C \\ \sf \Delta \theta = \theta _2 - \theta_1 \\ \sf c = 0{,}48\: cal/g \cdot {}^{\circ} C \end{cases} } }$

$\Large \displaystyle \mathsf{ Q = m \cdot c \cdot \Delta \theta }$

$\Large \displaystyle \text { \mathsf{ Q_3 = 600\cdot 0{,}48 \cdot 400 } }$

$\Large \boldsymbol{ \displaystyle \sf Q_3 = 115\:200\: cal}$

A quantidade total de calor Q será dada pela soma:

$\Large \displaystyle \mathsf{ Q = Q_1 +Q_2+ Q_3 }$

$\Large \displaystyle \mathsf{ Q = 60\:000 +324\: 000+ 115\: 200 }$

$\Large \displaystyle \mathsf{ Q = 384\: 000+ 115\: 200 }$

$\Large \boldsymbol{ \displaystyle \sf Q = 499\:200\: cal }$

                 ou

$\Large \boldsymbol{ \displaystyle \sf Q =499{,}2\:k cal }$

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