Question

Qual deve ser a quantidade de calor que devemos fornecer a 600g de água a 20°C para atingir vapor da água a 115°C?

Answer 1

A quantidade de calor necessária para realizar essa transformação física é de 373,2Kcal

• Introdução:

A questão trabalha a calorimetria e o calor sensível, cuja fórmula é

                                           Q = m . c . Δt

Sendo

➯  Q = calor em calorias ;

➯  m = massa, em gramas;

➯  c = calor específico, em cal / g . °C;

➯  Δt = variação de temperatura, em graus;

Também usaremos o calor latente, já que a água mudará do estado líquido para o gasoso. A fórmula para calcular esse calor é:

                                                   Q = m . L

Vamos analisar os processos que acontecem:

• Análise:

Temos 3 processos distintos aqui:

➯ Primeiro, a água aquece de 20°c até 100°c;

➯ Segundo, a água vaporiza;

➯ Por último, ela aquece, na forma de vapor, de 100°c a 115°c;

No primeiro e último processos, o calor sensível entra em cena, e no segundo, é o calor latente quem comanda.

Vamos aos cálculos:

• Cálculos:

➯  Assuma o calor específico da água como 1 cal / g . °C  na forma líquida e 0,4  cal / g . °C na forma de vapor.

➯ O calor de vaporização da água vale 540 cal / g.

A quantidade de calor total é a soma dos calores utilizados nos três processos:

Qt = Q₁ + Q₂ + Q₃

➯ Faça as substituições das fórmulas:

Q =  (m . c . Δt) + (m . L) + ( m .  c . Δt)  

➯ Substitua os valores:

Q = [ 600 . 1 . ( 100 - 20) ] + ( 600 . 540) + [( 600 . 0,4 . (115 - 100)]

Q = ( 600 . 80) + ( 600 . 540 ) + ( 600 . 0,4 . 5)

Q = 48.000 + 324.000 + 1200

Q = 373.200

Logo, o calor necessário para vaporizar e aquecer o vapor de água é de  373.200 calorias ou 373,2Kcal.

Saiba mais sobre calor sensível em:

brainly.com.br/tarefa/30682581

Espero ter ajudado!