Um bloco de gelo é removido de um congelador a -20°C e aquecido até se transformar em vapor a 120°C. O calor específico do gelo é de 0,5 cal/g°C, o calor latente de fusão do gelo é de 80 cal/g, o calor específico da água é de 1 cal/g°C e o calor latente de vaporização da água é de 540 cal/g. (a) Calcule o calor total absorvido no processo descrito acima. (b) Qual a variação da entropia total desse processo?

Passo 1

O enunciado descreve o aquecimento de um bloco de gelo de -20^\circ\text{C} até vapor a 120^\circ\text{C}. Para calcular o calor total absorvido, precisaríamos das seguintes etapas e dados:
1. Aquecer gelo de -20^\circ\text{C} a 0^\circ\text{C} usando o calor específico do gelo c_{\text{gelo}}=0,5, \mathrm{cal/g\,^\circ C}.
2. Fusão do gelo a 0^\circ\text{C} com calor latente de fusão L_f=80, \mathrm{cal/g}.
3. Aquecer água líquida de 0^\circ\text{C} a 100^\circ\text{C} usando c_{\text{água}}=1á, \mathrm{cal/g\,^\circ C}.
4. Vaporização da água a 100^\circ\text{C} com calor latente de vaporização L_v=540, \mathrm{cal/g}.
5. Aquecer vapor de 100^\circ\text{C} a 120^\circ\text{C} usando o calor específico do vapor c_{\text{vapor}}.

Passo 2

O enunciado não fornece o valor do calor específico do vapor c_{\text{vapor}}, que é essencial para calcular o calor absorvido na etapa de aquecimento do vapor de 100^\circ\text{C} a 120^\circ\text{C}. Sem esse dado, não é possível obter nem o calor total absorvido nem, consequentemente, a variação de entropia do processo.

Resposta

Não há como calcular quantitativamente o calor total absorvido nem a variação de entropia sem o valor do calor específico do vapor.

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