Quantas calorias são necessárias para transformar um grama de gelo a 0^circC em vapor a 100^circC? O calor de fusão do gelo é 80 cal/g, o calor de vaporização da água é 540 cal/g e o calor específico da água é 1,00 cal/g cdot K.
100 cal
620 cal

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
Q1 = m cdot Lf
onde Q1 = 1 cdot 80 = 80 cal e .
Logo

Passo 3

Agora a água líquida está a 0 °C e a gente quer esquentar até 100 °C. Aí usamos calor sensível:
Q2 = m cdot c cdot De
com Q2 = 1 cdot 1,00 cdot 100 = 100 cal , e .
Então

Passo 4

Por fim, transformar 1 g de água a 100 °C em vapor a 100 °C. Para isso, usamos calor de vaporização:
Q3 = m cdot Lv
onde Q3 = 1 cdot 540 = 540 cal .
Então

Passo 5

Basta somar tudo:
Qtotal = Q1 + Q2 + Q3 = 80 + 100 + 540 = 720 cal

Resposta

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