Question

(UFRRJ) Num dia de muito calor, a governanta de uma residência decide fazer um refresco para as crianças que realizam um estudo em grupo . Contudo, ao abrir a geladeira, percebe que as garrafas de água estão todas vazias, restando, no congelador, apenas uma garrafa cujo conteúdo encontra-se inteiramente sob a forma de gelo. Resolve, então, deixar a garrafa exposta ao ambiente e aguardar um tempo até sua completa transformação em água. O gráfico a seguir ilustra esta mudança de fase

IMAGEM:

Considerando que o volume da agua contudo na garrafa e de 1 litro, e dado Lf = 80 cal/g,
c gelo = 0,5 cal/g e c água = 1cal/g.

a) Qual foi a quantidade de calor recebida, em calorias, pelo sistema, durante a sua mudança de fase

R- essa daqui eu entendi deu 80000 Cal

b) Qual foi a quantidade de calor recebida, em calorias, pelo sistema, para que, ao final, tivéssemos água, na fase líquida, a temperatura ambiente de 30C?

R- A RESPOSTA DESSA DAQUI E 130000 cal, mas não entendi porque.

ALGUÉM ME EXPLICA SÓ A B) pff

Answer 1

Boa noite. Então, resolvemos essa questão apenas lembrando de termologia e aplicando nas fórmulas de Calor Sensível (Cs), que é o calor recebido/doado por um objeto que está em mudança de temperatura; e Calor Latente (Cl), que é o calor recebido/doado por um objeto que está em mudança de fase de agregação, ou seja, está mudando do estado líquido pro gasoso, entre outros.
Vamos lembrar também que: 1L = 1000 mL = 1000 g
 Essa mudança deve ser feita, já que os valores estão todos em gramas (g).
A) Se a pessoa não prestar bem atenção, pode acabar caindo nunma pegadinha aqui, pois só é pedido a quantidade de calor recebido durante a TROCA DE FASE, não durante toda a transformação.
Lembrando que: Cl = m. L 

Sendo que:
L = calor latente
m = massa

Então:

Cl = m.L
Cl = 1000. 80
Cl = 80.000 cal = 80 kcal

B) Agora sim vamos calcular tudo. Nesse caso, vamos calcular dois Cs e um Cl, já que há mudança de fase entre as duas mudanças de temperatura (se o calor sensível for calculado todo de uma única vez, o valor ficará errado). Então vamos lá.
Só lembrando que: Cs = mcT 

Sendo que:

m = massa
c = calor específico do que será aquecido
T = variação de temperatura

Vamos lá, né? Só lembrando que primeiro há aquecimento do gelo, que se torna água, então primeiro calcularemos o calor recebido pelo líquido enquanto congelado, depois estando em seu estado líquido.

Qt = mcT₁ + mL + mcT₂
Qt = m (cT₁ + L + cT₂)
Qt = 1000 [0,5 . (0 - (-40)) + 80 + 1. (30 - 0)]
Qt = 1000 (0,5 . 40 + 80 + 30)
Qt = 1000 (20 + 80 + 30)
Qt = 1000 . 130
Qt = 130.000 cal = 130 kcal

Espero ter ajudado!