Quanto calor é necessário para converter 1 kg de gelo a em vapor a ?
Lembre-se de que o gelo e a água não têm o mesmo calor específico.

Passo 1

Vamos resolver o exercício que nos pede para calcular o calor necessário para transformar 1 kg de gelo a em vapor a . Esse problema envolve conceitos de termodinâmica, especificamente calorimetria, que trata das trocas de calor durante mudanças de estado e de temperatura. Para resolver, vamos precisar das seguintes informações:
  • Calor específico do gelo
  • Calor de fusão do gelo
  • Calor específico da água
  • Calor de vaporização da água

Passo 2

Primeiro, precisamos aquecer o gelo de até . Para isso, usamos a fórmula do calor sensível:
Onde:
  • (massa do gelo)
  • (calor específico do gelo)
  • (variação de temperatura)
Calculando:

Passo 3

Em seguida, vamos derreter o gelo a para transformá-lo em água. Para isso, usamos o calor de fusão:
Onde:
  • (calor de fusão do gelo)
Calculando:

Passo 4

Agora, precisamos aquecer a água de até . Utilizamos novamente o calor sensível:
á
Onde:
  • á (calor específico da água)
Calculando:

Passo 5

Por fim, vamos vaporizar a água a , transformando-a em vapor. Para isso, usamos o calor de vaporização:
Onde:
  • (calor de vaporização da água)
Calculando:

Resposta

O calor total necessário para converter 1 kg de gelo a em vapor a é a soma de todos os calores calculados:
Portanto, são necessários de calor.

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