Para transformar
de gelo a temperatura de
em vapor d’água a
, foi necessário fornecer
de calor.
Qual fração da energia total foi utilizada no processo de fusão de todo gelo em água. de evaporação da água em vapor.
Obs.: É obrigatório apresentar os cálculos, respostas sem cálculos ou cálculos incorretos não serão consideradas.
a)
b)
c)
d)
e)
Obs.: É obrigatório apresentar os cálculos, respostas sem cálculos ou cálculos incorretos não serão consideradas.
a)
b)
c)
d)
e)
Passo 1
O enunciado pede para transformar 1,00 g de gelo a –30,0 °C em vapor d’água a 120 °C, fornecendo-se Q_total = 3111,2 J. Vamos usar calorimetria em quatro etapas: aquecer o gelo até 0 °C, fundir o gelo, aquecer a água líquida até 100 °C, vaporizar a água e, por fim, aquecer o vapor até 120 °C. O que nos interessa aqui é o calor gasto na fusão (Q_fusão) e na vaporização (Q_vap).
Passo 2
Para calcular o calor de fusão usamos a expressão da entalpia de fusão, sabendo que L_f = 334 J/g:
Passo 3
Para calcular o calor de vaporização usamos a entalpia de vaporização, sabendo que L_v = 2260 J/g:
Passo 4
Agora obtemos as frações das energias comparando com Q_total. Para fusão:
E para vaporização:
Resposta
A fração da energia total para fusão é 10,7 % e para vaporização é 72,5 %.