Para ajudar a evitar o congelamento, produtores de frutas, às vezes, protegem a sua plantação pulverizandoa com água quando são esperadas temperaturas que podem chegar abaixo do zero durante a noite. Quando água vira gelo durante a noite, calor é liberado para as plantas, proporcionando uma proteção contra o frio. Supondo que um produtor borrife
de água a
sobre uma árvore frutífera.
(a) Quanto calor é liberado pela água enquanto ela congela?
(a) Quanto calor é liberado pela água enquanto ela congela?
Passo 1
Primeiro, vamos entender o que o exercício está pedindo. Temos um produtor que está tentando proteger suas árvores frutíferas do frio spraying (pulverizando) água a 0°C nas árvores. Quando a água congela, ela libera calor, ajudando a manter as plantas aquecidas. O exercício quer saber quanto calor é liberado por 7,2 kg de água quando ela congela. Vamos usar conceitos de calor latente de fusão para resolver isso.
Passo 2
Para calcular o calor liberado quando a água congela, usamos a fórmula:
Onde:
-
é o calor liberado, -
é a massa da água, -
é o calor latente de fusão da água.
Calor latente de fusão é a quantidade de calor necessária para mudar uma substância do estado líquido para o sólido sem alterar sua temperatura. Para a água, esse valor é aproximadamente 334 kJ/kg.
Passo 3
Agora, vamos substituir os valores na fórmula:
Passo 4
Fazendo a multiplicação:
Resposta
Portanto, o calor liberado pela água enquanto ela congela é de aproximadamente 2.405 kJ.