Têm-se 200g de gelo a -20ºc. Qual a quantidade de calor que se deve fornecer ao gelo para que ele se transforme em água a 20ºc? c (gelo)= 0,5 cal/g
Soluções para a tarefa
Q = 22000 cal
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O calor recebido (ou cedido) para um corpo pode acarretar, basicamente, dois fenômenos:
- Mudança de estado: a temperatura permanece a mesma e o calor (energia) vai para o reagrupamento das moléculas. Essa energia é chamada de Quantidade de Calor Latente.
A fórmula usada é
Q = m.L
Q: Quantidade de calor latente
m: massa do corpo
L: calor latente
- Mudança de temperatura: ao calor (energia) vai para aumentar a agitação das moléculas do corpo e sua temperatura aumenta. é chamada de Quantidade de Calor Sensível.
A fórmula é
Q = m.c.Δt
Q: Quantidade de calor sensível
m: massa do corpo
c: calor específico da substância que compõe o corpo
Δt: variação da temperatura
No nosso caso o calor fornecido para que 200 g de gelo a -20 °C se transforme em 200 g de água a 20 °C precisa ser dividido em etapas:
Aquecimento do gelo de -20 °C até 0 °C
Q₁ = m.c.Δt
Q₁ = 200 . 0,5 . (0 - (-20))
Q₁ = 200 . 0,5 . 20
Q₁ = 2000 cal
Fusão do gelo a 0 °C
Q₂ = m.L
Q₂ = 200 . 80
Q₂ = 16000 cal
Aquecimento da água de 0 °C até 20 °C
Q₃ = m.c.Δt
Q₃ = 200 . 1 . (20 - 0)
Q₃ = 200 . 1 . 20
Q₃ = 4000 cal
A quantidade de calor total a ser fornecida é
Q = Q₁ + Q₂ + Q₃
Q = 2000 + 16000 + 4000
Q = 22000 cal
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