P. 91 Um bloco de gelo de massa
é colocado num calorímetro de capacidade térmica
. Faz-se chegar, então, a esse calorímetro, vapor de água a
em quantidade suficiente para o equilíbrio térmico se dar a
. Sendo
o calor latente de fusão do gelo e
o calor latente de condensação do vapor a
, calcule a massa de vapor introduzida no calorímetro (dados:
).
Passo 1
O enunciado dá um bloco de gelo de massa
g a
dentro de um calorímetro de capacidade térmica
cal/°C. Chega-se vapor de água a
até que o sistema alcance
. Usaremos o balanço de calor: o calor cedido pelo vapor = calor absorvido pelo gelo, pela água resultante e pelo calorímetro.
Passo 2
Calor para aquecer o gelo de
a
:
Passo 3
Calor para fundir o gelo a
:
Passo 4
Calor para aquecer a água de
a
:
Passo 5
Calor absorvido pelo calorímetro ao subir de
a
:
Passo 6
Somando os calores absorvidos:
Passo 7
Calor cedido pelo vapor de massa
:
- Condensação a
: cal. - Resfriamento da água condensada de
a :
Total cedido:
Pelo balanço
:
Resposta
A massa de vapor introduzida é aproximadamente
g.