Question

Um cubo de gelo de massa 100 g, inicialmente a temperatura de -20ºC, é aquecido até se transformar em agua a 40ºC
(dados: calor especifico do gelo = 0,50 cal/g . ºC;
calor especifico da agua = 1,0 cal/g . ºC;
calor de fusão do gelo = 80 cal/g)

Por favor, explique de forma detalhada. Obrigada :)

Answer 1

Primeiro você precisa se lembrar dos dois tipos de calores:


- Calor sensível: responsável por alterar a temperatura (não há mudança de estado físico)

- Calor latente: responsável por mudar o estado físico da substância (mantendo a temperatura constante)


Fórmula do calor sensível: Q = m . c . T, onde T = variação de temperatura
Fórmula do calor latente: Q = m . L , onde L = calor latente


Inicialmente tem-se um cubo de gelo de 200 g a -20ºC, então é preciso fornecer a ele calor sensível para que sua temperatura atinja 0ºC:

Q = m . c . T
Q = 100 . 0,5 . (0-[-20])
Q = 1000 cal

Agora, a massa de gelo a 0ºC sofre fusão (derrete):

Q = m . Lf (Lf = calor latente de fusão)
Q = 100.80
Q = 8000 cal

Agora tem-se 100 g de água a 0ºC. Então calcula-se o calor sensível necessário para elevar a temperatura de 0ºC para 40ºC:

Q = m . c . T
Q = 100 . 1 . (40-0)
Q = 4000 cal

Somando-se os calores: 4000 cal + 8000 cal + 1000 cal = 13000 cal (13 kcal)