Question

Qual a quantidade de calor necessária para transformar 300g de água estando a -10°C, no estado sólido até fundi-la e torna-se liquída?
DADOS: calor espercífico da água no estado sólido: 0,5 cal/°C.
calor de latência de fusão da água: 80 cal/g.

Answer 1

Para transformar 300g de água sólida a -10ºC em água líquida serão necessárias 25.500 calorias.

   

As equações da Calorimetria

Para resolvermos problemas de calorimetria, precisaremos destas equações:

• O calor específico(c) é igual à quantidade de calor dividida pelo produto da massa(m) pela variação de temperatura(ΔT)
   $c = \frac{Q}{\Delta T * m}$
• O calor de latência () é igual à quantidade de calor dividida pela  massa(m) que será derretida.
  $l=\frac{Q}{m}$

• massa de água = 300g
• temperatura inicial = − 10ºC
• calor específico da água sólida: 0,5 cal/°C·g
• calor de latência de fusão da água: 80 cal/g.

1º :  a água sólida passará pelo aquecimento até chegar a 0ºC.
Como existe variação de temperatura [0ºC − (−10ºC)], usaremos a equação do calor específico:

$c = \frac{Q}{\Delta T * m}\\ \\ 0,5 =\frac{Q}{[0-(-10)] *300 }\\ \\ Q= 0,5*300*(10)\\ \\ Q= 1.500$

Q =  1.500 calorias

2º : a água sólida que está a 0 ºC passará pela fusão(derretimento):

$l=\frac{Q}{m}\\ \\ 80=\frac{Q}{300}\\ \\ Q = 80 * 300\\ \\ Q=24.000$

Q = 24.000 calorias

Q total = 1.500 + 24.000

Q total = 25.500 calorias

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