19-Considerando que sob condições normais de temperatura e pressão (CNTP) o calor específico © da água no estado líquido é 4,2 J g^-1 ^circ C^-1, o calor específico do gelo é 2,1 J g^-1 ^circ C^-1, o calor de vaporização da água é 2256 J g^-1 e o calor de fusão da água é 333 J g^-1, assinale a alternativa que apresenta o processo que requer o maior aporte de energia na forma de calor.
-a) Aumento de 1^circ C na temperatura de 100 gramas de água no estado líquido.
b) Vaporização de 0,10 grama de água sob temperatura de 100^circ C.
c) Fusão de 1,0 grama de gelo sob temperatura de 0^circ C.
d) Aquecimento de 1,0 grama de gelo da temperatura de -50^circ C para a temperatura de 0^circ C.
e) Aquecimento de 2,0 gramas de gelo na temperatura de -50^circ C para a temperatura de 0^circ C.

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 Q = m,c,De e calor latente Q = m,L, onde m é a massa, c o calor específico, De a variação de temperatura e L o calor latente.

Passo 2

Calcular o calor da alternativa (a): aumento de 1^circC em 100 g de água líquida. Usando m=100,g, c=4,2,J,g^-1,°C^-1 e De:
Qa = m,c,De

Passo 3

Calcular o calor da alternativa (b): vaporização de 0,10 g de água a 100 °C. Aqui m=0,10,g e Lv=2256,J,g^-1:
Qb = m,Lv = 0,10 times 2256 = 225,6J

Passo 4

Calcular o calor da alternativa ©: fusão de 1,0 g de gelo a 0 °C. Aqui m=1,0,g e Lf=333,J,g^-1:
Qc = m,Lf = 1,0 times 333 = 333J

Passo 5

Calcular o calor da alternativa (d): aquecimento de 1,0 g de gelo de –50 °C a 0 °C. Usando m=1,0,g, c>=lo=2,1,J,g^-1,°C^-1 e De:
Qd = m,c>=lo,De

Passo 6

Calcular o calor da alternativa (e): aquecimento de 2,0 g de gelo de –50 °C a 0 °C. Agora m=2,0,g, mesmo c>=lo e De:
Qe = 2,0 times 2,1 times 50 = 210J

Passo 7

Comparar os valores obtidos: Qa=420J, Qb=225,6J, Qc=333J, Qd=105J e Qe=210J. O maior aporte de energia ocorre na alternativa (a).

Resposta

Letra a

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