50g de gelo a 0°C. Que quantidade de calor devemos fornecer à massa de gelo para obter 50g de água a 0°C? Calor específico da água = 1 cal/g°C. Calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão fala sobre transformar 50g de gelo a 0°C em 50g de água a 0°C. A matéria que vamos usar aqui é calorimetria, especificamente o cálculo de calor necessário para a mudança de fase. Para resolver, precisaremos usar o calor latente de fusão do gelo, que é a quantidade de calor necessária para derreter o gelo sem mudar sua temperatura.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é calor latente de fusão. É a energia que o gelo precisa absorver para se transformar em água sem alterar a temperatura. No caso, o calor latente de fusão do gelo é de 80 cal/g. Isso significa que para cada grama de gelo, precisamos de 80 calorias para derretê-lo.
Passo 3
Agora, vamos calcular a quantidade total de calor necessária para derreter os 50g de gelo. Para isso, multiplicamos a massa do gelo pelo calor latente de fusão.
Onde:
- $ Q $ é a quantidade de calor
- $ m $ é a massa do gelo
- $ L_f $ é o calor latente de fusão
Substituindo os valores:
Resposta
Precisamos fornecer 4000 calorias para transformar 50g de gelo a 0°C em 50g de água a 0°C.