Question

Temos 50 g de vapor de água a 120 °C.Que quantidade de calor deve ser perdida para transformar esse vapor de água em 50 g de água líquida a 70°C? Sabe - se que o vapor se condensa a 100°C com calor latente Lc=-540 cal/g.Os calores específicos valem 0,48cal/(g.°C) para o vapor e 1.0 cal/(g.°C) para o líquido.

Answer 1

Dividindo em 3 processos, o primeiro a água perde calor até alcançar 100°C, depois continua perdendo calor mas mantendo essa temperatura, e por ultimo perde calor dos 100°C até 70°C.

Q1 = m*Cvapor*Δθ
Q1 = 50*0,48*(100-120)
Q1 = 24*(-20)
Q1 = -480 cal

Q2 = m*Lc
Q2 = 50*(-540)
Q2 = -27000 cal

Q3 = m*Cágua*Δθ
Q3 = 50*1*(70-100)
Q3 = 50*(-30)
Q3 = -1500 cal

Portanto somando os três processostemos o calor necessário:

Q = Q1 + Q2 + Q3
Q = -480 -27000 -1500
Q = -28980 cal

Answer 2

A quantidade de calor que deve ser perdida até o sistema ser formado por 50 g de água líquida a 70 °C equivale a 28980 Cal.

O calor sensível é aquele que provoca uma variação na temperatura. Para calcular o calor sensível perdido ou absorvido pelo corpo usamos a fórmula abaixo -

Q = mcΔt

Onde,

m = massa do corpo

ΔT = variação da temperatura

c = calor específico do corpo

O calor latente é o calor que, ao ser fornecido ou retirado de um corpo, provoca uma mudança de estado físico.

Podemos calcular o Calor Latente por meio da seguinte equação -

Q = mL

Onde,

m = massa do corpo

L = calor latente do corpo

Primeiramente, o vapor de água deverá variar a sua temperatura de 120 para 100°-

Q₁ = m.c.ΔT

Q₁ = 50. 0,48. -20

Q₁ = -480 Cal

O vapor deve se transformar totalmente em água-

Q₂ = m.L

Q₂ = 50. -540

Q₂ = - 27000 Cal

A água deve variar a sua temperatura até 70°C.

Q₃ = 50. 1. (70 - 100)

Q₃ = - 1500 Cal

A quantidade total de calor a ser perdida equivale a-

Qtotal = - 480 - 27000 - 1500

Qtotal = -28980 Cal