Question

que quantidade de calor se exige para que 200g de gelo a -40°C se transformem em vapor d'água a 100°C? Lv = 540 cal/g.

Answer 1

Primeiro, o gelo deve ir de -40°C a 0°C para derreter. 

T = Variação de temperatura = 0 -(-40) = 40°C
cgelo = 0,55

Q1 = m.c.T = 200.0,55.40 = 4,4.10^3cal

Para o gelo derreter completamente:

Q2 = m.L = 200.80 = 16.10^3cal

Para a água (gelo derretido) ir de 0°C a 100°C:

Q3 = m.c.t = 200.1.100 = 20.10^3cal

Para toda a água vaporizar:

Q4 = m.L = 200.540 = 108.10^3cal

Calor total = Q1 + Q2 +Q3 +Q4  = 10^3.(4,4+16+20+108) = 148.10^3 = 148kcal

Answer 2

Olá,td bem?



Resolução:

Precisamos primeiramente de calor pra que a massa varie sua temperatura de -40°C  até  0°C ,pela fómula do calor sensível: 

                             $\boxed{Q_1=m.c.\Delta t}$

Onde:
Q₁=quantidade de calor [cal]
m=massa [g]
c=calor especifico [ca/g°C]
Δt=variação de temperatura [°C]

Dados:
m=200g
Δt=ti-40°C ⇒0°C
c,gelo0,5cal/g°C
Q₁=?


                       $Q_1=m.c.\Delta t \\ \\ Q_1=(200)*(0,5)*(0-(-40) \\ \\ Q_1=(200)*(0,5)*(40) \\ \\ \boxed{Q_1=4000cal}$

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Quantidade de calor necessária para mudança de estado físico,ou seja ,para que o gelo transforme integralmente em água ,pela fórmula do calor latente:



                         $\boxed{Q_2=m.L_F}$

Onde:
Q₂=quantidade de calor [cal]
m=massa [g]
Lf=calor latente de fusão [cal/g]   

Dados:
m=200g
Lf=80cal/g
Q₂=?


                       $Q_2=m.L_F \\ \\ Q_2=(200)*(80) \\ \\ \boxed{Q_2=16000cal}$


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Quantidade de calor necessário ,pra elevar a temperatura de 0°C para 100°C :

Dados:
m=200g
c,água =1cal/g°C
Δt=ti=0°C⇒tf=100°C
Q₃=?


                        $Q_3=m.c.\Delta t \\ \\ Q_3=(200)*(1)*(100-0) \\ \\ Q_3=(200)*(1)*(100) \\ \\ \boxed{Q_3=20000cal}$

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Quantidade de calor para a água transforme em vapor:

Dados:
m=200g
Lv=540cal/g
Q₄=?


                     $Q_4=m.L_v \\ \\ Q_4=(200)*(540) \\ \\ \boxed{Q_4=108000cal}$    
                              

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Quantidade de calor total do processo ,pra que essa massa de gelo a temperatura -40°C converta-se integralmente em vapor d'água:


   
                          $\sum Q_t=Q_1+Q_2+Q_3+Q_4 \\ \\ Q_t=(4000)+(16000)+(20000)+(108000) \\ \\ \boxed{\mathbf{Q_t=148000cal}} \ ou \ \boxed{\mathbf{Q_t=148kcal}}$


                               Bons estudos!=)