Question

Uma massa de água no estado sólido, inicialmente à temperatura de –10 ºC, é aquecida até atingir a
temperatura final de 80 ºC. Considere que todo o processo tenha ocorrido à pressão constante de 1,0 atm e que
essa massa de água tenha recebido um total de 16500 cal para o processo térmico. Sem levar em conta os
efeitos de sublimação do gelo para temperaturas abaixo de 0 ºC, assuma que o valor para o calor específico
do gelo seja de 0,5 cal/g ºC, que o calor específico da água seja 1,0 cal/g ºC e que o calor latente de fusão do
gelo seja de 80,0 cal/g.
Nesse caso, a massa de água aquecida, em gramas, durante o processo é de
a) 100
b) 200
c) 300
d) 400

Preciso De Calculo. Pfv Ajudem Rapido...

Answer 1

• Sabendo que determinada massa de água teve de receber 16.500 calorias para ir de -8ºC à 80ºC, pode-se deduzir que essa massa vale a 100g (ITEM A).

• Calor Sensível

Quantidade de calor que deve ser fornecida há uma substância para que haja uma variação na sua temperatura.

$\boxed{\mathsf{Q = m\cdot c \cdot \Delta t}}\\\\\\\mathsf{Q - calor}\\\mathsf{m - massa}\\\mathsf{c - calor ~espec\acute{i}fico}\\\mathsf{\Delta t - variac\!\!,\tilde{a}o ~da ~temperatura}$

• Calor Latente

É a quantidade de calor necessária para que determinada substância mude de estado físico. Vale ressaltar que nesse processo não há variação de temperatura.

$\boxed{\mathsf{C = m \cdot c}}\\\\\\\mathsf{C - calor}\\\mathsf{m - massa}\\\mathsf{c - calor ~latente}$

Agora que sabemos as diferenças entre os dois tipos de calor, podemos deduzir que a massa de água no estado sólido (gelo) inicial, passe para o estado liquido e chegue a 80ºC, terá de passar por 3 processos:

1. chegar a 0ºC (calor sensível);
2. passar ao estado liquido (calor latente);
3. chegar a 80ºC (calor sensível).

Ao passar por todos esses processos, a água recebeu 16500 cal., logo:

$\mathsf{c_1 + c_2 + c_3 = 16500}$

Substituindo a quantidade de calor em cada estágio por suas respectivas equações, teremos:

$\mathsf{m \cdot 0{,}5 \cdot (0-(-10)) + m\cdot 80+m \cdot 1 \cdot (80-0)= 16500} \\\mathsf{m \cdot 0{,}5 \cdot 10 + 80m + m\cdoot 1 \cdot 80 = 16500}\\\mathsf{5m +80m + 80m = 16500}\\\mathsf{165m = 16500}\\\\\mathsf{m =\dfrac{16500}{165}}\\\\\\\boxed{\underline{\overline{\mathsf{m = 100g}}}}$

Que tal aprender mais sobre Calor Latente e Sensível?!

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