Um bloco de gelo de massa 500g está a uma temperatura de -30°C, dados (Lf= 80cal/g, Lv=540ca/g, Cg= 0,5 cal/g°C, Ca= 1,0 cal/g°C, Cv= 0,5 cal/g°C. Determine, a) a quantidade de calor necessária para transformar totalmente esse bloco de gelo em vapor de 120°C. B) construa o gráfico temperatura × quantidade de calor
Soluções para a tarefa
A quantidade total de calor será igual a 372500 [cal]
Para variar a temperatura desse bloco de gelo até o estado de vapor a 120º teremos dois tipos de transformação ocorrendo nesse corpo.
- Variando a temperatura temos a transformação do calor sensível
- Ao variar o estado físico, calor latente. Durante essa transformação a temperatura permanece constante.
Esse Calor latente ocorrera em 0º C onde o gelo se transformará em água e em 100ºC onde a água se transformará em vapor.
Q(-30 até 0) = m . c . ΔT = 500 . 0,5 . (0 + 30) = 7500 cal
Q(gelo - água) = m . L = 500 . 80 = 40000 cal
Q(0 até 100) = m . c . ΔT = 500 . 1 . (100 - 0) = 50000 cal
Q(água - vapor) = m . L = 500 . 540 = 270000 cal
Q(100 até 120) = m . c . ΔT = 500 . 0,5 . 20 = 5000
A quantidade de calor total será igual a soma de todos o calor calculado acima.
Qtotal= 7500 + 40000 + 50000 + 270000 + 5000
Qtotal = 372500 [cal]