Questão 9 - Absorção de calor
Se um calor transferido Q produz uma transformação de fase, a transferência de calor pode produzir três efeitos distintos. Especifique cada um deles.

Passo 1

O enunciado pede para identificarmos, quando um mesmo calor transferido Q provoca mudança de fase, quais são os três efeitos térmicos distintos envolvidos nessa transferência. O conteúdo aqui é a distinção entre calor sensível (variação de temperatura) e calor latente (mudança de fase) em termodinâmica.

Passo 2

O primeiro efeito é o calor sensível na fase inicial, isto é, o aquecimento (ou resfriamento) da substância na fase original até atingir a temperatura de mudança de fase T_{\text{trans}}. Em fórmula:
Q_{1} \;=\;\int_{T_{i}}^{T_{\text{trans}}} m\,c_{\text{fase\,1}}\;dT.

Passo 3

O segundo efeito é o calor latente de transformação, correspondente à energia absorvida ou liberada à temperatura constante T_{\text{trans}} para efetuar a mudança de fase (fusão, vaporização etc.). Em fórmula:
Q_{2} \;=\; m\,L,
onde L é o calor latente específico do processo.

Passo 4

O terceiro efeito é o calor sensível na fase final, ou seja, o aquecimento (ou resfriamento) da substância já no novo estado de agregação, partindo de T_{\text{trans}} até a temperatura final T_{f}. Em fórmula:
Q_{3} \;=\;\int_{T_{\text{trans}}}^{T_{f}} m\,c_{\text{fase\,2}}\;dT.

Resposta

1. Calor sensível na fase inicial, de T_{i} a T_{\text{trans}}.
2. Calor latente de mudança de fase, à temperatura T_{\text{trans}}.
3. Calor sensível na fase final, de T_{\text{trans}} a T_{f}.

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