(UFJF/MG-2010) Com a finalidade de se fazer café, um recipiente com 0,5 L de água é aquecido em um fogão. A temperatura da água aumenta desde 25 °C até 100 °C. Considere para a água: densidade p = 1,0 kg/L; calor latente de vaporização Lv=540 cal/g; calor específico c= 1,0 cal/ g°C.
a) Calcule a quantidade de calor cedida á água, para que sua temperatura aumente desde 25 °C até 100 °C.
b) Supondo que a quantidade de calor total cedida á água, até o momento em que se apaga a chama do fogão, foi de 145500 cal, calcule o volume de água, em litros, que ficou no recipiente para ser utilizada no preparo do café
Soluções para a tarefa
Alternativa (a): Para aumentar a temperatura de 25ºC até 100ºC utilizou Q = 37500 [cal]
Alternativa (b): ficou no recipiente uma massa de: m = 300 g
Um recipiente com 0,5L de água possui a seguinte massa de água:
d = 1 kg/L
1 = m / 0,5
m = 0,5 kg = 500 g
(a) Para encontrar a quantidade de calor cedida a água utiliza-se a fórmula do Calor sensível.
Q = m . c . ΔT
Q = 500 . 1 .(100 - 25)
Q = 37500 [cal]
(b) Como calculado anteriormente a quantidade de calor para cedida para a água para chegar até 100 º C é de 37500 cal, o resto do calor fornecido (108000 cal) será para variar a forma física da água.
Pela expressão do calor latente temos:
Q = m . L
108000 = m . 540
m = 200 [g]
Como temos um total de 500 [g] de água e apenas 200g viraram vapor, a quantidade de água que ficou no recipiente é de 300 [g]