Um bloco de gelo com massa 8kg está a uma temperatura de -20c sob pressão normal. Calor específico de gelo 0,5.calor específico da água 1cal/g calor latente de fusão de gelo =80 cal/g
A) qual a quantidade de calor para transformar totalmente o bloco de gelo em água à temperatura de 30c?
A) qual a quantidade de calor para transformar totalmente o bloco de gelo em água à temperatura de 30c?
Passo 1
Vamos lá! Temos um bloco de gelo de 8 kg a -20°C e queremos transformá-lo totalmente em água a 30°C. Para isso, vamos usar conceitos de calor específico e calor latente de fusão. Precisaremos calcular o calor necessário para:
- Aquecer o gelo de -20°C até 0°C.
- Derreter o gelo em água a 0°C.
- Aquecer a água de 0°C até 30°C.
Passo 2
Primeiro, vamos aquecer o gelo de -20°C até 0°C. Usamos a fórmula do calor sensível:
Onde:
- $ m = 8000 $ g (8 kg convertidos para gramas)
- $ c_{gelo} = 0,5 $ cal/g°C
- $ \Delta T = 0 - (-20) = 20 $°C
Calculando:
Passo 3
Agora, vamos derreter o gelo a 0°C usando o calor latente de fusão:
Onde:
- $ m = 8000 $ g
- $ L_f = 80 $ cal/g
Calculando:
Passo 4
Depois de derretido, vamos aquecer a água de 0°C até 30°C. Usamos novamente a fórmula do calor sensível:
Onde:
- $ m = 8000 $ g
- $ c_{água} = 1 $ cal/g°C
- $ \Delta T = 30 - 0 = 30 $°C
Calculando:
Passo 5
Por fim, somamos todos os calores calculados para obter o total necessário:
Resposta
A quantidade de calor necessária para transformar totalmente o bloco de gelo em água a 30°C é de 960.000 cal.