Um cubo de gelo de massa 400g, inicialmente à temperatura de -5 °C, é aquecido até se transformar em água a 50 °C. As quantidades de calor sensivel e calor latente trocadas nessa transformação em calorias, foram:
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Soluções para a tarefa
Explicação:
I) Primeiro temos que aquecer o gelo a -5°C até 0°C (que é onde vai ocorrer a fusão do gelo). Como temos variação tem temperatura devemos usar a fórmula do calor sensível:
Q=mcΔT
Onde m é a massa, c o calor específico e Δt é a variação de temperatura (temperatura final menos a inicial). Aqui iamos precisar do calor específico do gelo, o qual não foi fornecido mas é c=0,5 cal/g°C. Assim:
Q=400g•0,5cal/g°C•[0°C-(-5°C)]
Q=200 cal
Agora temos a fusão do gelo (passagem do gelo a 0°C em água líquida a 0°C), assim, como não há variação na temperatura temos o calor latente de fusão, que é dado por:
Q=mL
onde L é calor latente de fusão do gelo L=80 cal/g. Logo:
Q=400g•80cal/g
Q=32000cal
por fim, aquecemos água a 0°C até 50°C e novamente voltamos ao calor sensível e voltamos a primeira fórmula, mas agora usamos o calor específico da água que é c=1 cal/g°C. Assim:
Q=mcΔT
Q=400g•1cal/g°C•(50°C-0°C)
Q=20000 cal
O calor sensível é Qs=200+20000=20200 cal e o calor latente é Ql=32000 cal ou em kcal Qs=20,2 kcal e Ql=32 kcal