Em uma panela de pressão coloca-se 1,0 L de água à temperatura de 20 ºC. A panela é devidamente tampada, colocada sobre a chama de um fogão a gás e ali deixada até ocorrer a total vaporização da água. Considerando que a massa de 1,0 L de água é de 1000 g, o calor específico da água de 1,0 cal/(gºC) e o calor latente de vaporização de 540 cal/g, as quantidades de calor sensível e de calor latente trocados entre a chama e a água nesse processo, em kcal, respectivamente, foram?
a) menos de 80; menos de 540.
b) menos de 80; 540.
c) mais de 80; 540.
d) menos de 80; mais de 540.
e) 80; 540.

Passo 1

Vamos analisar a questão: temos uma panela de pressão com 1,0 L de água a 20 ºC que é aquecida até a total vaporização. Precisamos calcular duas quantidades de calor: o calor sensível (aquele usado para aquecer a água) e o calor latente (aquele usado para vaporizar a água). Para isso, vamos usar conceitos de calorimetria, especificamente as fórmulas do calor sensível e do calor latente de vaporização.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular o calor sensível necessário para aquecer a água de 20 ºC até 100 ºC (temperatura de ebulição).
A fórmula do calor sensível é:
Qsensível = m times c times Deí
onde:
- $ m $ = massa da água = 1000 g
- $ c $ = calor específico da água = 1,0 cal/(gºC)
- $ \Delta T $ = variação de temperatura = 100 ºC - 20 ºC = 80 ºC
Substituindo os valores:
m íºº
Convertendo para quilocalorias (1 kcal = 1000 cal):
c í

Passo 3

Agora, vamos calcular o calor latente de vaporização necessário para transformar a água de líquida para vapor.
A fórmula do calor latente é:
Qlatente = m times L
onde:
- $ m $ = massa da água = 1000 g
- $ L $ = calor latente de vaporização = 540 cal/g
Substituindo os valores:
m
Convertendo para quilocalorias:
L

Resposta

A quantidade de calor sensível e de calor latente trocados são 80 kcal e 540 kcal, respectivamente.
Alternativa e) 80; 540.

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