Determine a quantidade de calor necessária para transformar 10 g de gelo a
em vapor a
.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse problema de calorimetria! A gente precisa descobrir quanta energia (calor) é necessária para transformar 10 gramas de gelo a
em vapor a
. Para isso, vamos usar conceitos de calor específico e calor latente.
Passo 2
Primeiro, vamos aquecer o gelo de
até
. Para isso, usamos a fórmula do calor sensível:
Onde:
-
é o calor (em calorias ou joules), -
é a massa do gelo (10 g), -
é o calor específico do gelo ( ), -
é a variação de temperatura ( ).
Calculando:
Passo 3
Agora, vamos derreter o gelo a
para virar água líquida. Aqui usamos o calor latente de fusão:
Onde:
-
é o calor latente de fusão do gelo ( ).
Calculando:
Passo 4
Depois, vamos aquecer a água líquida de
até
usando novamente a fórmula do calor sensível:
Onde:
-
é o calor específico da água ( ), -
.
Calculando:
Passo 5
Por fim, vamos vaporizar a água a
para virar vapor. Usamos o calor latente de vaporização:
Onde:
-
é o calor latente de vaporização da água ( ).
Calculando:
Resposta
Somando todos os valores de calor:
Portanto, a quantidade de calor necessária é 30.640 J.
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