(Unifor-CE) Um cubo de gelo de massa 100 g, inicialmente à temperatura de - 20 °C, é aquecido até se transformar em água a 40 °C (dados: calor específico do gelo 0,50 cal/g °C; calor específico da água 1,0 cal/g °C; calor de fusão do gelo 80 cal/g). As quantidades de calor sensível e de calor latente trocados nessa transformação, em calorias, foram, respectivamente:
a) 8.000 e 5.000
b) 5.000 e 8.000
c) 5.000 e 5.000
d) 4.000 e 8.000
e) 1.000 e 4.000
Soluções para a tarefa
Boa tarde, vamos dividir a conta em três partes para solucionar a questão:
1.A quantidade de calor necessária para elevar a temperatura do gelo de -20°C até 0°C usarei a fórmula:
Q=mcΔt
Substiiutindo os valores obtemos:
Q=100×0,5×[0-(-20)] ⇒ Q=50×20 ⇒ Q=1000cal
2.A quantidade de calor necessária para fundir completamente o gelo é dada por:
Q=ml
Substituindo os valores obtemos:
Q=100×80 ⇒ Q=8000cal
3.Agora calcularemos a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura da água de 0°C até 40°C, utilizando a fórmula:
Q=mcΔt
Substituindo os valores obtemos:
Q=100×1×40 ⇒ Q=4000cal
Calor sensível faz com que a temperatura do corpo se altere, portanto os itens 1 e 3 são calores sensíveis, somando os dois obtemos:
Qs=1000+4000 ⇒ Qs=5000cal
Calor latente faz com que o corpo mude de estado físico, portanto o item 2 é calor latente:
QL=8000cal
Resposta: alternativa b)
A quantidade de calor sensível envolvido nessa transformação é de 5000 cal (1000+4000), já a quntidade de calor latente é de 8000 cal. Alternativa B.
O calor específico, também conhecido como calor sensível, de uma material é a quantidade de energia necessária para que esse material varie 1°C ou 1K de Temperatura. Ele é calculado por:
Q=m.c.Δθ
O calor latente é a quantidade de energia que um material necessita para mudar seu estado físico (sólido, líquido ou gasoso), durante essa mudança não há alteração da temperatura, somente do estado físico da matéria. Calculado por:
Q=m.L
O calor é o transito de energia entre um material e outro associada a um ambiente ou um corpo dada a diferença de temperatura. Consideramos "calor" um ambiente com alta temperatura.
De -20°C até 0°C, o corpo varia de temperatura no estado sólido (c=0,5cal/g°C)
Q=100.0,5.20
Q=1000cal
Pasa sofrer a fusão (gelo se transforma em água L=80cal/g):
Q=100.80
Q=8000cal
Para variar a temperatura de 0°C a 40°C (c=1cal/g°C):
Q=100.1.40
Q=4000cal
