Question

Um quilograma de água a 20 °C é colocado em um congelador cuja temperatura interna é de -15 °C. Determine a quantidade de calor retirada da água até que entre em equilíbrio térmico com o interior do congelador.
Dados:
cágua = 1,0 cal/g°C; cvapor = 0,5 cal/g°C; Lfusão do gelo = 80 cal/g

Answer 1

A quantidade de calor retirada da água até que entre em equilíbrio térmico com o interior do congelador equivale a 107.500 Cal.

O calor sensível é aquele que provoca uma variação na temperatura. Para calcular o calor sensível perdido ou absorvido pelo corpo usamos a fórmula abaixo -  

Q = mcΔt

O calor latente é o calor que, ao ser fornecido ou retirado de um corpo, provoca uma mudança de estado físico.

Podemos calcular o Calor Latente por meio da seguinte equação -

Q = mL

Primeiramente a água será resfriada até 0°C-

Q1 = mcΔT

Q1 = 1000. 1. 20

Q1 = 20.000 Cal

Depois a água irá passar pelo processo de solidificação -

Q2 = mL

Q2 = 1000. 80

Q2 = 80.000 Cal

Finalmente, o gelo irá resfriar até - 15°C-

Q3 = mcΔT

Q3 = 1000. 0,5. 15

Q3 = 7500 Cal

Calculando todo o calor retirado da água-

Qtotal = Q1 + Q2 + Q3

Qtotal = 107.500 Cal