Um cubo de gelo de massa 200 g, inicialmente à temperatura de - 20 °C, é aquecido até se transformar em vapor de água a 140 °C (dados: calor específico do gelo 0,50 cal/g °C; calor específico da água 1,0 cal/g °C; calor específico do vapor de água 0.50 cal/g. ºC, calor latente de fusão do gelo 80 cal/g, calor latente de vaporização da água 540 cal/g).
a) Com base no diagrama acima calcular os valores Q1, Q2, Q3, Q4 e Q5, efetuando a soma deles.
b) Elaborar o diagrama Temperatura x calor, em escala. (se tiver condições de usar papel milimetrado ou quadriculado esta ação fica facilitada, mas se usar outro papel fazer escala com régua)
OBS: pode usar a planilha excel também.
podem por favor me ajudar
Soluções para a tarefa
Resposta:Segue as respostas abaixo na explicação
Explicação:
a)m=200 g,To1=-20°C,T1=0°C,c1=0,5 cal/g°C,Q1=?
L2=80 cal/g,Q2=?
To3=0°C,T3=100°C,c3=1 cal/g°C,Q3=?
L4=540 cal/g,Q4=?
To5=100°C,T5=140°C,c5=0.5 cal/g°C,Q5=?
QT=?
Q1=m.c1.ΔT1 Q2=m.L2 Q3=m.c3.ΔT3
Q1=200.0,5.[0-(-20)] Q2=200.80 Q3=200.1.(100-0)
Q1=100.[0+20] Q2=16000 cal Q3=200.100
Q1=100.20 Q3=20000 cal
Q1=2000 cal
Q4=m.L4 Q5=m.c5.ΔT5
Q4=200.540 Q5=200.0,5.(140-100)
Q4=108000 cal Q5=100.40
Q5=4000 cal
QT=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5
QT=2000+16000+20000+108000+4000
QT=150000 cal
essa é uma questão sobre Calorimetria - trocas de calor com mudança de estado.
A quantidade de calor sensível recebida ou cedida por um corpo pode ser calculada através da seguinte fórmula:
Q = m . c . ΔT
Sendo:
Q: quantidade de calor sensível (J ou cal)
m: massa do corpo (kg ou g)
c: calor específico (J/kg.ºC ou cal/g.ºC)
ΔT: variação de temperatura (ºC), ou seja, a temperatura final menos a temperatura inicial
Alguns conceitos são importantes para a resolução do problema proposto, saiba que:
* Durante a fusão a temperatura permanece constante, porque a energia térmica (calor) fornecida ao gelo foi utilizada apenas para convertê-lo em água líquida, fazendo com que a temperatura nessa mudança de estado físico permaneça constante (0ºC na fusão).
* Dados:
calor específico da água = 1,0 cal/g°C
calor específico do gelo = 0,5 cal/g°C
calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g
Resolução:
1) Aquecimento do gelo
Q = m . c . ΔT
Q = 200 . 0,5 . (0 - (-20))
Q1 = 2000 cal
2) Fusão do gelo (não há variação de temperatura!)
Q2 = 200 . 80
Q2 = 16000 cal
3) Aquecimento da água
Q3 = 200 . 1 . (40 - 0)
Q3 = 8000 cal
Finalmente,
Quantidade de calor sensível = Q1 + Q3 = 2000 + 8000 = 10000 cal
Quantidade de calor latente = Q2 = 16000 cal
Por favor, confira os dados do enunciado e as alternativas, pois não tem como ser uma resposta diferente de 10000 cal e 16000 cal.
Bons estudos!