Question

Qual a quantidade de energia necessária para mudar a temperatura de um cubo de. gelo de 40g, inicialmente a - 10°C, para o vapor a 110°C ? ( cvapor = 0,50 cal/g oC ; Lv = 540 cal/g ) ​

Answer 1

Utilizando formulações termodinamicas de calorimetria, temos que ao todo precisamos de 29200 calorias para levar este gelo até 110ºC.

Explicação:

Vamos primeiramente explicitar as formulas de calor sensível (Aumento de temperatura) e calor latente (Troca de estado):

$Q=m.c.\Delta T$

$Q=m.L$

Agora vamos dividir este processo de aquecimento em 5 etapas: Gelo aquecendo até 0ºC, Gelo derretendo e virando água, água aquecendo até 100ºC, Água evaporando e se tornando vapor, Vapor aquecendo até 110ºC.

Lembre-se também que:

Calor especifico do gelo = 0,5 cal/gºC.

Calor especifico da água = 1 cal/gºC.

Calor especifico do vapor = 0,5 cal/gºC.

Calor Latente de fusão = 80 cal/g.

Calor Latente de evaporação = 540 cal/g.

Aquecendo gelo (Calor sensível):

$Q=40.0,5.(0-(-10))=200cal$

Derretendo o gelo (Calor latente):

$Q=40.80=3200cal$

Aquecendo água até 100ºC (Calor sensível):

$Q=40.1.(100-0)=4000cal$

Evaporando a água (Calor latente):

$Q=40.540=21 600cal$

Aquecendo vapor até 110º (Calor sensível):

$Q=40.0,5.(110-100)=200cal$

Agora basta somar todas estas calorias absorvidas e teremos o total:

$Q=200+3200+4000+21600+200=29200cal$

Assim ao todo precisamos de 29200 calorias.