Question

Quantas calorias são necessárias para transformar 100g de gelo a -30°c em 100g de agua a 50°c.
Dados: calor latente de fusão = 80cal/g
Calor específico do gelo = 0,5cal/g°c
Calor específico da água = 1,0cal/g°c

Answer 1

Resposta: 14500cal

Explicação: Para esta questão, devemos calcular dois valores de calor sensível (calor cujo efeito é o aumento de temperatura) e um de calor latente (necessário para a mudança de fase ou estado de determinada massa de material).

Temos que o calor latente e o calor sensível são dados, respectivamente por: Ql=m.L em que L é dado em

cal/g neste exercício

e Qs=m.c.∆T em que c é o calor específico do material

Chamando os calores necessários de 1, 2 e 3, temos:

Q1=m.c1.∆T1

Chamando T1=-30°C e T2=0°C:

Q1=100*0,5*[0-(-30)] -->Q1=50*30

Q1=1500cal

Este é o calor sensível para elevar a temperatura do gelo de -30°C a 0°C.

Q2 é o calor latente necessário para 100g de gelo entrar em fusão e mudar o estado para água líquida a

0°C. Então: Q2=m.Lf

Em que Lf é o calor latente de fusão

Logo: Q2=100*80--->Q2=8000cal

Q3 é o calor sensível para aumentar a temperatura da água líquida de 0°C a 50°C e pode ser dado por:

Q3=Qs2=m.c2.∆T2

Com ∆T2=T3-T2

Então: Q3=100*1*(50-0)

Q3=5000cal

O calor total necessário para as três etapas será: Q=Q1+Q2+Q3

Q=1500+8000+5000

Q=14500cal