P. 83 Quantas calorias são necessárias para transformar 100 g de gelo,
, em água a
? O gelo funde a
, tem calor específico
e seu calor latente de fusão é
. O calor específico da água é
. Construa a curva de aquecimento do sistema.
Passo 1
O enunciado pede a quantidade de calor necessária para levar
g de gelo a
C até água a
C, sabendo que o gelo funde a
C, tem calor específico
cal/g
C, calor latente de fusão
cal/g e o calor específico da água líquida é
cal/g
C. Vamos usar as fórmulas de calor sensível
e de calor latente
Passo 2
Calculamos o calor para aquecer o gelo de
C até
C. Aqui
g,
cal/g
C e
°C.
Passo 3
Calculamos o calor para fundir todo o gelo a
C, com
cal/g:
Passo 4
Calculamos o calor para aquecer a água resultante de
C até
C. Aqui
cal/g
C e
°C:
Passo 5
Somando todas as etapas, obtemos o calor total absorvido:
Passo 6
A curva de aquecimento (temperatura em função do calor absorvido) tem três trechos:
- Reta de inclinação moderada desde
C até C (gelo sendo aquecido), correspondente a cal. - Platô horizontal em
C (fusão do gelo), consumindo cal. - Reta mais inclinada de
C até C (água líquida sendo aquecida), consumindo cal.
Resposta
A energia necessária é de
cal. A curva de aquecimento apresenta um trecho inclinado de
C a
C, um platô em
C e outro trecho inclinado de
C a
C, conforme explicado acima.