Você tem 110 g de água à temperatura 25 °C. Quanto de calor de...

Você tem 110 g de água à temperatura 25 °C. Quanto de calor deve-se retirar dessa água para obter-se um bloco de gelo a - 10 °C? Dados: calor específico da água = 1,0 cal/g °C; calor específico do gelo = 0,5 cal/g°C; calor latente de solidificação = - 80 cal/g. *

1 Resposta

Julliagatinhappank

Deve-se retirar 12100 calorias.

Explicação:

4)

Para iniciar a análise dessa questão, é muito importante perceber que toda a água será congelada no processo. Isso significa que a quantidade total de calorias vai ser uma soma entre o calor sensível retirada da água até o ponto crítico de solidificação (0 °C), o latente necessário para congelar 40g de água a

Tenhamos:

= Calor Latente

= Calor Sensível recebido pelo gelo

= Calor Sensível recebido pela água

= Calor Total

= Temperatura Final antes da solidificação

= Temperatura Final após a solidificação

= Temperatura Inicial antes da solidificação

= Temperatura Inicial após a solidificação

= Massa

= Calor Específico do gelo

= Calor Específico da água

= Calor Latente de solidificação do gelo

A fórmula fica

:

Q_T = Q_S_g+Q_L+Q_S_a

Revisando as funções dos calores sensíveis e latentes:

Fórmula do calor sensível: Q_S=m*alpha*(Tf-Ti)

Fórmula do calor latente: Q_L=m*L

Substituindo na fórmula anterior, temos a equação:

Q_T=m*alpha_a*(Tf_a-Ti_a)+m*L+m*alpha_g*(Tf_g-Ti_g)

Variáveis conhecidas:

m = 110g

Ti_a=25C

Tf_g=-10C

alpha _a=1cal/gC

L=-80cal/g

alpha_g=0,5cal/gC

Variável pedida:

: Calor total (que deve ser negativo, visto que se está retirando o calor).

Temos sempre de verificar se todas as variáveis coincidem. Parece ser caso: para calor temos calorias, para temperatura temos graus Celsius, para massa temos gramas.

Tendo em vista que a temperatura de solidificação da água é 0 °C, podemos supor ainda que tanto a temperatura final antes da solidificação Tf_a como a temperatura inicial após a solidificação Ti_g são iguais a

Vamos substituir tudo na grande fórmula:

Q_T=m*alpha_a*(Tf_a-Ti_a)+m*L+m*alpha_g*(Tf_g-Ti_g)

Q_T=110*1*(0-25)+110*(-80)+110*0,5*((-10)-0)

Simplificando:

Q_T=110*(-25)+110*(-80)+110*0,5*(-10)

Desenvolvendo a equação:

Q_T=(-2750)+(-8800)+(-550)Q_T=-12100

Note que o valor negativo representa que se está retirando o calor.

Portanto, deve-se retirar 12100 calorias da água para obter gelo a (-10) °C.

Espero ter ajudado, qualquer dúvida estou à disposição.

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