Q5 - O gálio é um metal cujo ponto de fusão é
, à pressão normal; por isso, ele pode fundirse inteiramente quando colocado na palma da mão de uma pessoa. Sabe-se que o calor específico e o calor latente de fusão do gálio são, respectivamente,
e
.
(a) Qual a quantidade de calor que um fragmento de gálio de massa 25 g , inicialmente a
, absorve para fundir-se integralmente quando colocado na mão de uma pessoa?
(b) Construa o gráfico
que representa esse processo, supondo que ele comece a
e termine quando o fragmento de gálio se funde integralmente.
(a) Qual a quantidade de calor que um fragmento de gálio de massa 25 g , inicialmente a
(b) Construa o gráfico
Passo 1
Resumo do enunciado: temos um fragmento de gálio de massa
, temperatura inicial
e ponto de fusão
. Queremos calcular a quantidade de calor total
que ele absorve para (a) aquecer até
e (b) fundir-se integralmente. Usaremos calor sensível e calor latente de fusão.
Passo 2
Para elevar a temperatura de
a
usamos a fórmula do calor sensível
, com
e
:
Passo 3
Para fundir o gálio à temperatura constante de
usamos o calor latente
, com
:
Passo 4
A quantidade de calor total absorvida é a soma das duas contribuições:
Passo 5
O gráfico de
versus
é dado por dois trechos:
- Trecho 1 (calor sensível): segmento linear que vai de
até . - Trecho 2 (fusão): segmento horizontal de
até .
Resposta
A quantidade de calor absorvida é aproximadamente
O gráfico de
versus
é o descrito no passo 5.