19-Considerando que sob condições normais de temperatura e pressão (CNTP) o calor específico © da água no estado líquido é
, o calor específico do gelo é
, o calor de vaporização da água é
e o calor de fusão da água é
, assinale a alternativa que apresenta o processo que requer o maior aporte de energia na forma de calor.
-a) Aumento de
na temperatura de 100 gramas de água no estado líquido.
b) Vaporização de 0,10 grama de água sob temperatura de
.
c) Fusão de 1,0 grama de gelo sob temperatura de
.
d) Aquecimento de 1,0 grama de gelo da temperatura de
para a temperatura de
.
e) Aquecimento de 2,0 gramas de gelo na temperatura de
para a temperatura de
.
-a) Aumento de
b) Vaporização de 0,10 grama de água sob temperatura de
c) Fusão de 1,0 grama de gelo sob temperatura de
d) Aquecimento de 1,0 grama de gelo da temperatura de
e) Aquecimento de 2,0 gramas de gelo na temperatura de
Passo 1
O enunciado é um problema de calorimetria: queremos comparar as quantidades de calor necessárias para diferentes processos envolvendo água e gelo. Vamos usar as fórmulas de calor sensível
e calor latente
, onde
é a massa,
o calor específico,
a variação de temperatura e
o calor latente.
Passo 2
Calcular o calor da alternativa (a): aumento de
em 100 g de água líquida. Usando
,
e
:
Passo 3
Calcular o calor da alternativa (b): vaporização de 0,10 g de água a 100 °C. Aqui
e
:
Passo 4
Calcular o calor da alternativa ©: fusão de 1,0 g de gelo a 0 °C. Aqui
e
:
Passo 5
Calcular o calor da alternativa (d): aquecimento de 1,0 g de gelo de –50 °C a 0 °C. Usando
,
e
:
Passo 6
Calcular o calor da alternativa (e): aquecimento de 2,0 g de gelo de –50 °C a 0 °C. Agora
, mesmo
e
:
Passo 7
Comparar os valores obtidos:
,
,
,
e
. O maior aporte de energia ocorre na alternativa (a).
Resposta
Letra a