Um estudante irá realizar um experimento de física e precisará de 500 g de água a 0°C. Acontece que ele tem disponível somente um bloco de gelo de massa igual a 500 g e terá que transformá-lo em água. Considerando o sistema isolado, a quantidade de calor, em cal, necessária para que o gelo derreta será: Dados: calor de fusão do gelo = 80 cal/ g °C.
Passo 1
Beleza, vamos lá! Você tem um bloco de gelo de 500 gramas que precisa virar água a 0°C para o seu experimento de física. Vamos trabalhar com o conceito de calor de fusão, que é a quantidade de calor necessária para transformar uma substância do estado sólido para o líquido sem mudar a temperatura. A gente vai precisar calcular quanto calor é necessário para derreter esses 500 g de gelo.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a fórmula básica para calcular a quantidade de calor necessária para mudar o estado de uma substância:
Onde:
- $ Q $ é a quantidade de calor (em calorias, cal)
- $ m $ é a massa da substância (em gramas, g)
- $ L $ é o calor latente de fusão (em cal/g)
No nosso caso, o calor de fusão do gelo ($ L $) é dado como 80 cal/g.
Passo 3
Agora, vamos aplicar os valores que temos na fórmula:
Passo 4
Fazendo a multiplicação:
Resposta
A quantidade de calor necessária para derreter os 500 g de gelo é de 40.000 calorias.