Question

Uma peça de alumínio de 50,0 g é resfriada de 20°C para −196°C, quando colocada em um grande recipiente com nitrogênio líquido a esta temperatura. Quanto nitrogênio evapora? (Suponha que o calor específico do alumínio seja constante neste intervalo de temperatura. ) Dados: considere o calor latente de vaporização do nitrogênio como sendo 47,54 cal/g e que o ponto de ebulição do nitrogênio seja igual a -196°C

Answer 1

A quantidade de nitrogênio que evapora com o resfriamento do alumínio é 49,98 g.

Calor sensível do alumínio

É o calor perdido pelo alumínio, considerando que não há mudança de estado físico. É calculado como:

Q = m . c . Δθ

Q = 50 x 0,22 x (20 - (-196))

Q = 2376 cal

Calor latente do nitrogênio

Todo calor perdido pelo alumínio será absorvido pelo nitrogênio líquido. Como esta substância já está em sua temperatura de ebulição, o calor absorvido mudará o seu estado físico de líquido para gasoso. Então, podemos calcular a massa de nitrogênio que é vaporizado como:

M . L = Q

M = Q / L

M = 2376 / 47,54

M = 49,98 g

Portanto, o resfriamento do alumínio causa a evaporação de 49,98 g de nitrogênio.

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