A tabela abaixo mostram algumas propriedades do gelo e da água.
calor
específico
calor latente
de fusão
calor latente
de vaporização
gelo
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água
---
Qual a quantidade de calor necessária para vaporizar 200 g de água?
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| gelo |
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| água |
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Passo 1
O enunciado pergunta claramente: “Qual a quantidade de calor necessária para vaporizar 200 g de água?”
Informações relevantes fornecidas pela tabela (peguei estes valores da tabela):
Informações relevantes fornecidas pela tabela (peguei estes valores da tabela):
- Calor latente de vaporização da água:
. - Massa de água a vaporizar:
.
Passo 2
Explicação do conceito que vamos usar (aula rápida e direta).
O calor latente de vaporização é a quantidade de calor necessária para transformar
de água líquida em vapor, à temperatura de ebulição, sem mudar a temperatura. A fórmula que relaciona calor necessário
, massa
e calor latente
é:
O calor latente de vaporização
onde:
-
é o calor fornecido (em se estiver em ); -
é a massa da substância (em ); -
é o calor latente de vaporização (em ).
Um exemplo simples para fixar: se
, então para vaporizar
é preciso
; para vaporizar
é preciso
, e assim por diante — é proporcional à massa.
Passo 3
Aplicando a fórmula ao nosso caso:
e
. Então
Passo 4
Fazendo a multiplicação passo a passo (sem pular etapas):
Portanto
Passo 5
Conversão opcional para joules (útil na prova se pedirem no SI). Usando
(valor aproximado):
Em notação mais compacta:
ou
(aprox.).
Passo 6
Verificação rápida de ordem de grandeza: vaporizar
(0,2 kg) de água exige algumas centenas de quilojoules, o que bate com
. Faz sentido físico e confirma o cálculo.