Quantas calorias são necessárias para transformar um grama de gelo a
em vapor a
? O calor de fusão do gelo é
, o calor de vaporização da água é
e o calor específico da água é
.
Passo 1
Beleza, então a questão pede pra gente saber quantas calorias são necessárias para transformar 1 g de gelo a 0 °C em vapor a 100 °C. Isso cai em calorimetria: vamos usar calor latente de fusão (pra derreter o gelo), calor sensível (pra esquentar a água líquida de 0 a 100 °C) e calor latente de vaporização (pra virar vapor). Os dados que a gente vai usar são:
- Calor de fusão do gelo:
- Calor específico da água líquida:
- Calor de vaporização da água:
Passo 2
Primeiro, derreter 1 g de gelo a 0 °C até virar 1 g de água a 0 °C. A fórmula é
onde
e
.
Logo
Logo
Passo 3
Agora a água líquida está a 0 °C e a gente quer esquentar até 100 °C. Aí usamos calor sensível:
com
,
e
.
Então
Então
Passo 4
Por fim, transformar 1 g de água a 100 °C em vapor a 100 °C. Para isso, usamos calor de vaporização:
onde
.
Então
Então
Passo 5
Basta somar tudo: