Qual o calor necessário para converter 10 g de gelo a
a água líquida a
? Dados: c
, cágua
fusão
.
Passo 1
O enunciado pede o calor necessário para transformar
de gelo a
em água líquida a
.
As informações fornecidas são (peguei todos esses números do enunciado):
As informações fornecidas são (peguei todos esses números do enunciado):
- massa:
- calor específico do gelo:
- calor específico da água líquida:
- entalpia de fusão (calor latente de fusão):
Passo 2
Identificar as etapas físicas que acontecem (sem resolver ainda): o sistema passa por três mudanças sucessivas:
- aquecer o gelo de
até ; - fundir o gelo à
(trocar calor sem variação de temperatura, usando calor latente); - aquecer a água líquida de
até .
Cada etapa tem uma expressão para o calor trocado:
- Para aquecimento/ resfriamento (sem mudança de fase), usa-se a fórmula
onde
é o calor (em
),
é a massa (em
),
é o calor específico (em
) e
é a variação de temperatura (em
ou
; note que uma variação em kelvin é numericamente igual à variação em graus Celsius). Explanação rápida: o calor específico diz quanta energia é necessária para elevar 1 grama da substância em
.
- Para mudança de fase de fusão (gelo → água), usa-se
onde
é o calor latente de fusão (aqui dado como
em
). Explicação: durante a fusão a temperatura não muda; o calor fornecido serve para quebrar ligações/interações que mantêm o sólido.
Passo 3
Calcular o calor necessário para aquecer o gelo de
até
.
A variação de temperatura é
Aplicando
com
:
Fazendo as contas:
Unidades:
cancela com
em
, e
com
, sobrando
.
Passo 4
Calcular o calor necessário para fundir o gelo à
.
Usa-se
com
:
Passo 5
Calcular o calor necessário para aquecer a água líquida de
até
.
A variação de temperatura é
Aplicando
com
:
Passo 6
Somar os calores das três etapas para obter o calor total necessário:
Em unidades mais usuais:
Dica final (motivacional): Viu como a conta fica direitinha separando em etapas? Mantém a calma na prova — identificar etapas e aplicar
ou
resolve a maioria desses problemas.