Calcule a quantidade mínima de calor necessário para derreter completamente 130 g de prata inicialmente a 16,0^circ C. Suponha que o calor específico não varie com a temperatura. Ver Tabelas 23-2 e 23-3.

Passo 1

O enunciado pede o calor mínimo para levar 130 g de prata de 16,0^circ C até a fusão completa. O processo envolve duas etapas:
  1. aquecer a prata de 16,0^circ C até o ponto de fusão Tm, fornecendo calor sensível;
  2. fundir a prata a Tm, fornecendo calor latente.
    Dos dados tabelados (Tabelas 23-2 e 23-3) usamos:
    ,c = 0,235 J/(gcdot^circ C) (calor específico da prata),
    Tm = 961,8^circ C (temperatura de fusão),
    Lf = 11,3 kJ/mol (entalpia de fusão). A massa molar da prata é M = 107,868 g/mol.

Passo 2

Calcular o calor sensível Q1 necessário para elevar a prata de Ti=16,0^circ C até Tm=961,8^circ C:
De<a T = Tm - Ti = 961,8 - 16,0 = 945,8 ^circ C
Q1 = m,c,De<a T = 130 g times 0,235 Jgcdot^circ Ctimes 945,8 ^circ C
Q1 = 130 times 0,235 times 945,8 approx 28,900 J

Passo 3

Calcular o calor latente Q2 para fundir completamente 130 g de prata. Primeiro convertemos Lf por grama:
Lf = 11,300 J/mol107,868 g/mol approx 104,8 J/g
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Q2 = m,Lf = 130 g times 104,8 J g approx 13,620 J

Passo 4

Somamos os dois calores para obter o total:
Qtotal = Q1 + Q2 approx 28,900 J + 13,620 J = 42,520 J

Resposta

A quantidade mínima de calor é aproximadamente 4,25times10^4 J.

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