Qual a quantidade de calor necessária para transformar 10g de gelo (Lf= 80 cal/g) de 0ºC
em água líquida na temperatura de 1ºC?
Soluções para a tarefa
Neste exercício serão usados os conceitos de calor latente e calor sensível, além do conhecimento sobre o ponto de fusão do gelo.
O gelo passa pelo processo de fusão a 0ºC indo para o estado líquido (água) na mesma temperatura, para isso é necessário que ganhe calor, e esse ganho depende do calor latente e de sua massa. Para que a água a 0ºC vá para 1ºC é necessário que ganhe calor (calor sensível), esse ganho depende de sua massa, calor específico e diferença de temperatura (final - incial).
As equações utilizadas são Q=m*c*ΔT para o calor sensível e Q=m*L para o calor na mudança de estado de fase, nessas equações Q se refere ao calor, m a massa, c o calor específico do material, L ao calor latente do material e ΔT a variação de temperatura.
Dados que devem ser conhecidos:
- c:0,5 cal/gºC (para o gelo)
- L: 80 cal/g (para o gelo)
Cálculos:
- Gelo 0ºC para água 0ºC
Ql=m*L
Ql=10*80
Ql=800 cal
- Água de 0ºC para 1ºC
Qs=m*c*ΔT
Qs=10*1*(1-0)
Qs= 10 cal
Somatória de todo o calor necessário:
Qtotal= 800+10 = 810 cal
Bons estudos!