Exercícios Resolvidos Calorimetria II

Calor Latente

5) Quantas calorias são necessárias para transformar 100 gramas de gelo, a -20ºC, em água a 60ºC ?

Dados:

Cgelo = 0,5 cal/g.ºC

Cágua = 1 cal/g.ºC

Lf = 80 cal/g

Resolução:

Como visto na Aula 3, entre as temperaturas de -20ºC e 60ºC, a água passará por 3 estágios de aquecimento:

  • Aquecimento do gelo (de -20ºC a 0ºC)
  • Fusão do gelo (a 0ºC)
  • Aquecimento da água líquida (de 0ºC a 60ºC)

Para cada etapa, calcularemos a quantidade de calor necessária para o aquecimento.

  • Etapa 1: Calor sensível – Aquecimento do Gelo:

θi = -20ºC                                                        Q1= m.Cgelo.Δθ1

θf = 0ºC                                                             Q1= 100.0,5.(0-(-20))

Cgelo = 0,5 cal/g.ºC                                       Q1= 50.20

m = 100g                                                           Q1 = 1000 cal

  • Etapa 2: Calor latente – fusão do gelo

Lf = 80 cal/g                                                   Q2 = m.Lf

m = 100g                                                         Q2 = 100.80

Q2 = 8000 cal

  • Etapa 3: Calor sensível – aquecimento da água:

θi = 0ºC                                                           Q1= m.Cagua.Δθ3

θf = 60ºC                                                        Q1= 100.1.(60-0)

Cágua = 1 cal/g.ºC                                       Q1= 100.60

m = 100g                                                        Q1 = 6000 cal

 

A quantidade total de energia para elevar a temperatura do gelo a -20ºC até água líquida a 60ºC é:

Qtotal = Q1 + Q2 + Q3

Qtotal = 1000 + 8000 + 6000

Q total = 15000 cal

————————————————————————–

6) Num bloco de gelo, em fusão, faz-se uma cavidade onde são colocados 80 gramas de um metal de calor específico 0,03 cal/g.ºC a 200 ºC. Calcule a massa de água que se forma até o equilíbrio térmico.

Lf = 80 cal/g

Resolução:

Este exercício é de resolução mais simples, mas possui uma quantidade interessante de conhecimentos que falamos nas últimas aulas.

No enunciado, temos um BLOCO de gelo. Devemos entender que esse bloco possui uma massa, relativamente, muito grande e que apenas uma parte dessa massa sofrerá fusão quando colocado em contato com  o metal quente.

Devemos saber também que o gelo sofrerá apenas mudança de estado, ou seja, não alterará sua temperatura.

Quando o equilíbrio for estabelecido, o gelo será mantido a 0ºC e o pedaço de metal também.  Teremos então:

θfinal = θeq = 0ºC

Toda a energia em forma de calor que o metal fornecerá ao gelo será utilizado para que ele altere seu estado, ou seja, sofra fusão. Portanto, teremos:

Qmetal + Qfusão = 0

Mferro.Cferro. (θeq – θi) + Mgelo. Lf = 0

80.0,03.(0 – 200) + Mgelo.80 = 0

-480 + Mgelo.80 = 0

Mgelo = 6 gramas


O que acharam desses dois exercícios? Ficou alguma dúvida no ar?

Esses dois exercícios possuem ferramentas básicas e importantes sobre Calor Latente.

Se ficou mais alguma dúvida, por favor, COMENTEM aí em baixo que responderei o mais rápido possível.

Continuem enviando suas dúvidas nos comentários, ou por e-mail ou pela página no facebook.

Grande abraço, pessoal!

 

Anúncios

Deixe um comentário

Preencha os seus dados abaixo ou clique em um ícone para log in:

Logotipo do WordPress.com

Você está comentando utilizando sua conta WordPress.com. Sair / Alterar )

Imagem do Twitter

Você está comentando utilizando sua conta Twitter. Sair / Alterar )

Foto do Facebook

Você está comentando utilizando sua conta Facebook. Sair / Alterar )

Foto do Google+

Você está comentando utilizando sua conta Google+. Sair / Alterar )

Conectando a %s