Question

Urgente!!! Uma panela de cobre pesada com massa igual a 2 kg (incluindo a tampa
de cobre) está a uma temperatura de 150°C. Você despeja 0,10 kg de água
fria a 25°C no interior dessa panel, a seguir, coloca rapidamente a tampa, de
modo que não ocorra nenhuma perda de vapor. Calcule a temperatura final
da panela e de seu conteúdo, e determine a fase da água (líquida, gasosa ou
ambas). Suponha que não haja nenhuma perda de calor para o ambiente.
DADO: C água = 4190 J/kg.K
cobre = C cobre =390 J/kg.K
Lv = 2,256 x 106 J/kg

Answer 1

1° Determinar o calor necessário para a água chegar a 100°C

>> Observe que a variação de temperatura em Celsius é igual a variação em Kelvin.

Qa = m.c.Δθ = 0,1*4190*(100-25) = 31425J

2° Determinar o calor necessário para a panela chegar a 100°C

>> Observe que o calor da panela será negativo, pois irá cedê-lo.

Qp = m.c.Δθ = 2*390*(100-150) = -39000J

3° Determinar quanto calor sobra da diferença dos calores calculados

Qs = Qa + Qp = 31425 - 39000 = -7575J

>> A diferença entre os calores mostra que a panela tem uma capacidade de ceder 7575J para a água.

4° Determinar a quantidade de calor necessária para a água evaporar por completo

Ql = mL = 0,1*2,256*10^6 = 225600J

>> Percebemos que o calor cedido pela panela não será suficiente para evaporar toda água. Calcularemos então quanto de água será evaporado com o calor que a panela ainda pode ceder.

Ql = mL >> 7575 = m*2,256*10^6 >> m = 7575/2,256*10^6 >> m = 0,00336 Kg

>> Conclusão: a panela não é capaz de fornecer calor suficiente par evaporar toda água, mas consegue evaporar parte dela, mantendo uma parcela de água líquida e vapor.

Espero ter ajudado.