O calor de combustão de uma substância é a quantidade de calor que ela fornece por unidade de massa que sofre combustão total. Sabendo-se que o calor de combustão do metanol é de
pode-se afirmar que a massa mínima de álcool a ser utilizada como combustível para fundir um bloco de gelo de
é: Dado: calor latente de fusão do gelo
Passo 1
Beleza, vamos recapitular o que o enunciado pede. Temos um bloco de gelo de 670 g a 0 °C e o calor latente de fusão do gelo é
. O calor de combustão do metanol (álcool) é
. A gente quer descobrir a massa mínima de metanol para fornecer calor suficiente para derreter todo o gelo.
Matéria envolvida: calorimetria e conservação de energia (termodinâmica básica). Vamos usar:
Matéria envolvida: calorimetria e conservação de energia (termodinâmica básica). Vamos usar:
-
-
- Igualdade de energias:
.
Passo 2
Calcular o calor necessário para fundir o gelo. Aqui a gente usa:
Isso significa que precisamos de 53600 cal de energia para virar todo o gelo em água a 0 °C.
Passo 3
Agora, o calor fornecido pela queima do metanol de massa
é
Pela conservação de energia, para derreter o gelo a gente exige
Ou seja,
Passo 4
Isolando
:
Resposta
A massa mínima de metanol necessária para fundir o bloco de gelo é aproximadamente 11,23 g.