Question

Uma massa de 100 g de água ao passar de -10°C para 100 º C em um local que está ao nível do mar ganha energia térmica em forma de calor e se conclui que a água: *

a-Recebe um total de calores sensíveis em maior valor Q(cal) que os calores latentes .

b-Recebe um total de calores sensíveis em menor valor Q(cal) que os calores latentes.

c-Recebe calores sensíveis e calores latentes em mesma quantidades em (nº)

d-Os Calores latentes são muitos em contagem (nº) e sensíveis poucos.

e-Os Calores latentes superam os calores sensíveis em n(duas) unidades.

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Answer 1

Resposta: a) Recebe um total de calores sensíveis em maior valor Q(cal) que os calores latentes .

Explicação:

Vamos recordar dois conceitos: calor sensível e calor latente.

O calor sensível é o calor quando a substância não muda de estado.

O calor latente é o calor quando a substância muda de estado.

Na questão.

Ao nível do mar água está no estado sólido; portanto ela é gelo.

(1) Para elevar o gelo de - 10 ºC para gelo a 0 ºC(ponto de fusão ao nível do mar) esse gelo recebe calor sensível.

(2) Para fundir o gelo, ou seja, para ele ser transformado em água ele recebe calor latente(mudança de estado de gelo para água).

(3) Para elevar a água de 0 ºC para 100 ºC ele recebe calor sensível.

A quantidade de calor sensível é calculado pela expressão: Q = m.c.Δθ

onde "Q" é a quantidade de calor; "m" é a massa. ; "c" é o calor específico e Δθ é a diferença de temperatura.

A quantidade de calor latente é calculado pela expressão Q = m.L onde "L" é o calor latento substância para mudar de estado.

Então, em (1) e (3) é usada a expressão do calor sensível e em (2) é usada a expressão do calor latente.

(1) Q1 = m.c.Δθ

m = 100 g

c = calor específico do gelo = 0,5 cal/gºC

Δθ = variação da temperatura do gelo = 10ºC (de - 10 ºC até 0 ºC)

Q1 = 100(0,5)10 = 500 cal

Q2 = mL

m = 100 g

L = calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g

Q2 = 100(80) = 8000 cal

Q3 = mcΔθ

m = 100 g

c = calor específico da água = 1 cal/gºC

Δθ =  variação da temperatura da água = 100 ºC (de 0 ºC até 100 ºC)

Q3 = 100(1)(100) = 10000 cal

Q1 + Q3 = 500 + 10000 = 10500 cal

Q2 = 8000 cal

Como o calor sensível é 10500 cal e o calor latente é 8000 cal => recebe calor sensível maior que o latente => alternativa (a)

COMENTÁRIOS:

(1) Caso a questão solicitasse água na forma de vapor a 100 º C então a quantidade de calor latente seria maior que o sensível

(2) Achei o enunciado mal elaborado pois a -10 ºC usamos a palavra GELO e ele deixa dúvida de se quer água a 100 ºC ou vapor d'água a 100 ºC.