um Vapor a 100°C é condensado em um copo calorímetro de alumín...

A quantidade de vapor necessária para o sistema atingir uma temperatura final de 40,0°C é de 7,2g.

A quantidade de vapor necessária:

Pela conservação da energia:

Calor perdido pelo vapor = calor ganho pela água + calor ganho pelo copo de alumínio.

O vapor se condensa em água a 100°C, então a energia de calor latente também estará envolvida.

Sejam m₁, m₂ e m₃ a massa de vapor, xícara de alumínio e água.

e c ₁, e c ₂ são os respectivos calores específicos da água e do alumínio.

L é o calor latente de evaporação da água.

O calor perdido pelo vapor é:

Q = m₁c₁ΔT + m₁L

Q = m₁ × 4,2 × ( 100 - 40 ) + m₁ × 2268

Q = 2520m₁

calor ganho pela xícara e pela água:

Q = m₂c₁ΔT + m₃c₃ΔT

Q = 38 × 0,9 × ( 40 - 25 ) + 280 × 4,2 × ( 40 - 25 )

Q = 18153J

agora:

2520m₁ = 18153

m₁ = 7,2g

Portanto, são necessários 7,2 g de vapor.

Sobre calor latente veja aqui:

546468