(Uerj - adaptada) Em um laboratório, um corpo com massa de 30 g , inicialmente em sua temperatura de fusão, é aquecido durante 140s por uma fonte térmica de potência constante igual a 15 cal / s. Com o aquecimento, o corpo passa completamente do estado sólido para o estado líquido, mantendo sua temperatura constante.
Admitindo que toda a energia liberada pela fonte térmica seja integralmente absorvida pelo corpo, calcule, em cal/g, o seu calor latente de fusão.
a) 60 cal / g
b) 70 cal / g
c) 80 cal / g
d) 90 cal / g
e) 100 cal / g

Passo 1

O enunciado nos dá um corpo de massa m=30:g à temperatura de fusão, que recebe calor de uma fonte de potência constante P=15:cal/s durante t=140:s, fazendo com que ele passe inteiramente de sólido para líquido, sem mudança de temperatura. O conteúdo é calorimetria com mudança de fase, e vamos usar as fórmulas
;Q = P,t;
e
;Q = m,Lf;
para encontrar o calor latente de fusão Lf.

Passo 2

Calculamos a energia total fornecida pela fonte térmica usando
;Q = P , t = 15:cal/stimes 140:s = 2100:cal

Passo 3

Relacionamos essa energia com o calor latente de fusão pela expressão
Q = m cdot Lf
de onde
Lf = Qm

Passo 4

Substituímos os valores de Q e m:
;Lf = 2100:cal30:g = 70:cal/g

Resposta

b) 70:cal/g

Exercícios relacionados