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 7,2 kg de água a 0^circ C sobre uma árvore frutífera.
(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:
Q = m times Lf
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:
Q = 7,2,kg times 334,kJkg

Passo 4

Fazendo a multiplicação:
Q = 7,2 times 334 = 2404,8,kJ

Resposta

Portanto, o calor liberado pela água enquanto ela congela é de aproximadamente 2.405 kJ.

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