Determine: © Se a condição inicial da água na panela fosse
e
, calcule o calor transferido à água para levá-la deste estado até o estado em que a válvula começa a deixar o vapor escapar.
Passo 1
Beleza, vamos resumir esse problema! A gente tem água numa panela que começa com uma pressão de
e temperatura de
. A gente precisa descobrir quanto de calor é necessário adicionar nessa água pra ela aquecer até o ponto em que a válvula começa a deixar o vapor escapar.
Pra resolver isso, vamos usar conceitos de calorimetria, especificamente o calor necessário para aquecer a água até o ponto de ebulição.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que precisa acontecer. A água vai esquentar de
até atingir a temperatura de ebulição nessa pressão de
. Sabemos que, a
, a água ferve a
. Então, a gente precisa aumentar a temperatura da água em
.
Passo 3
Agora, vamos calcular o calor necessário para esse aumento de temperatura. A fórmula que usamos é:
Onde:
-
é o calor transferido; -
é a massa da água; -
é a capacidade calorífica específica da água; -
é a variação de temperatura.
Passo 4
A capacidade calorífica específica da água (
) é aproximadamente
. Isso significa que para cada grama de água, precisamos de
para levantar a temperatura em
.
Passo 5
A variação de temperatura (
) que a gente calculou foi de
. Então, substituindo os valores na fórmula:
Passo 6
Multiplicando os números:
Isso significa que cada grama de água precisa de
de calor para aumentar a temperatura de
até
.
Resposta
O calor transferido à água para levar de
até
é
, onde
é a massa da água em gramas.