Question

Um cubo de gelo de massa 500g, inicialmente à temperatura de -20°C, é aquecido até se transformar em água a 40°C.

Dados: Calor específico do gelo 0,50cal/g °C; Calor específico da água 1,0cal/g °C, calor de fusão do gelo 80cal/g. As quantidades de calor sensível e de calor latente trocados nessa transformação, em calorias, foram, respectivamente:

Answer 1

Resposta:

As Quantidades de Calor Sensível e de Calor Latente trocadas nesta transformação foram:

1. Calor Sensível: 5.000 + 20.000 = 25.000 calorias.
2. Calor Latente: 40.000 calorias.

Por favor, acompanhar a Explicação.

Explicação:

Vamos determinar as quantidade de,calor sensível e de calor latente empregadas no processo de transformação de uma massa de 500 gramas de cubo de gelo, a -20 ⁰C, em água a 40 ⁰C.

O calor sensível corresponde à quantidade de calor fornecida para promover a elevação de temperatura de uma substância ou material, sem promover mudanças de estado físico.

• Quantidade de Calor Sensível para o aquecimento do cubo de gelo, de -20 ⁰C para 0 ⁰C:

$Q = m \times c \times \Delta \Theta \\ Q =500 \times 0,50 \times (0 - ( - 20)) \\ Q = 500 \times 0,50 \times (0 + 20) \\ Q = 500 \times 0,50 \times 20 \\ Q = 5.000$

A Quantidade de Calor Sensível necessária para elevar a temperatura do cubo de gelo, de -20 ⁰C a 0 ⁰C, será de 5.000 calorias.

• Quantidade de Calor Latente para a Fusão do gelo, a 0 ⁰C:

$Q= m \times L \\ Q= 500 \times 80 \\ Q=40.000$

A Quantidade de Calor Latente necessária para a Fusão do gelo, a 0 ⁰C, será de 40.000 calorias.

• Quantidade de Calor Sensível para o aquecimento da água, no intervalo de temperatura 0 ⁰C a 40 ⁰C:

$Q = m \times c \times \Delta \Theta \\ Q =500 \times 1,00 \times (40 - 0) \\ Q = 500 \times 1,00 \times (40) \\ Q = 500 \times 40 \\ Q = 20.000$

A Quantidade de Calor Sensível necessária para elevar a temperatura da água, de 0 ⁰C a 40 ⁰C, será de 20.000 calorias.

Resposta:

As Quantidades de Calor Sensível e de Calor Latente trocadas nesta transformação foram:

1. Calor Sensível: 5.000 + 20.000 = 25.000 calorias.
2. Calor Latente: 40.000 calorias.

Lembrete: As fórmulas empregadas na resolução do exercício foram:

• Q = m × c × Δθ (calor sensível)
• Q = m × c × Δθ (calor sensível)Q = m × L (calor latente)

Onde:

• Q: Quantidade de calor, em calorias.
• m: massa, em gramas.
• c: calor específico, em calorias por grama por grau Celsius.
• L: calor latente de fusão.
• Δθ: variação da temperatura (Temperatura Final - Temperatura Inicial), em graus Celsius.