Qual é a quantidade de água que permanece na fase líquida quando extraímos 12 kcal de 260 g de água, cuja temperatura inicial é de
?
Passo 1
Então, a gente tem um problema onde vamos tirar 12 kcal de 260 gramas de água que estão a 0°C. A matéria que estamos lidando aqui é calor e mudanças de fase da água, tipo de líquido para sólido. Para resolver isso, vamos precisar entender do que se trata o calor latente de fusão e como ele funciona.
Passo 2
Primeiro, vamos converter as calorias que vamos tirar de quilocalorias para calorias mesmo, porque a unidade do calor latente geralmente é em calorias. Sabemos que 1 kcal = 1000 cal, então:
Passo 3
Agora, precisamos saber quanto calor é necessário para congelar toda essa água. Para isso, usamos o calor latente de fusão da água, que é de aproximadamente 80 cal/g. Então, para os 260 gramas:
Como estamos tirando apenas 12.000 cal, não dá para congelar toda a água.
Passo 4
Vamos descobrir quanto da água vai congelar com os 12.000 cal que estamos retirando. Dividimos o calor retirado pelo calor latente de fusão:
Passo 5
Por fim, para saber quanto de água permanece líquida, subtraímos a massa que congelou da massa total:
Resposta
110 gramas de água permanecem na fase líquida.
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Um bastão a
, medido por uma régua de aço à mesma temperatura, tem exatamente 20 cm de comprimento. Ambos, bastão e régua, são colocados num forno a
, onde o bastão mede agora 20.1 cm de comprimento na mesma régua. a) Você esperaria que
fosse maior ou menor que
? b) Qual o coeficiente de dilatação térmica do material de que é feito o bastão?
O calor específico de uma substância varia com a temperatura de acordo com a equação
, sendo
em
e
em
. Calcule o calor necessário para aumentar a temperatura de 20 g desta substância de 5 até
.
Em vez de definir a temperatura
como função linear de uma certa propriedade
, podemos definí-la como uma função logarítmica da forma
, onde
e
são constantes. Considere
no ponto do gelo e
no ponto de vapor. Calcule
e
. Considere
o comprimento da coluna líquida de um termômetro de mercúrio e tome como referência
e
e
. a) Calcule a temperatura
para
. b) Ache as distâncias (em cm ) entre os pontos
entre
.