Um bloco de chumbo, cujo calor latente de fusão vale 94,5 cal/g, é aquecido por uma fonte de calor que fornece 100,0 cal/min. Ao ser atingida a temperatura de fusão, 327,0 °C, o bloco demora 5,0 minutos para se fundir completamente. Determine a massa desse bloco de chumbo.
Soluções para a tarefa
Resposta:
Explicação:
Lf= 94,5cal/g
Φcondução=100cal/min
θfusão=327°C
e o tempo que o bloco demora para fundir é 5min, então vamos calcular a quantidade de calor produzido para fundir o determinado bloco de chumbo.
A transmissão é por condução, sendo assim o calor é transmitido por meio de um solido. Nesse tipo de caso podemos calcular de duas formas.
Φcondução=kΔθS/e
Já que o fluxo de calor será diretamente proporcional a variação da temperatura e a área do corpo, também inversamente proporcional a espessura. Justamente por causa que quanto maior a espessura maior será o tempo que ele irá levar para transmitir o calor por meio do solido e dependerá do coeficiente de condutividade termica.
O curioso é que na transmissão por condução, o calor é transmitido apartir do aumento da vibração e da amplitude das partículas, que transmitem essa agitação entre si.
O outro modo, e o que iremos utilizar será esse.
Φcondução=Q/Δt
Sendo Δt o intervalo de tempo necessário para transmitir o calor.
Sabendo que a cada 1min 100cal são transmitidos por meio de um solido, então vamos lá.
100=Q/5
Q=500cal
É transmitido 500cal em 5min.
Para saber a massa do bloco, então iremos utilizar a equação que diz que a quantidade de calor será diretamente proporcional a massa e ao calor latente de fusão de um determinado corpo.
Q=mLf
500=m94,5
m=500/94,5
m≅5,29g ou m≅5,00g