Quanto de calor é precisso fornecer para 100 g de gelo para serem aquecidos de
a
em pressão atmosférica constante. Resposta:
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! O que a gente tem aqui é um problema de calorimetria, que é a parte da física que estuda como o calor é transferido entre os materiais. A gente precisa calcular quanto de calor é necessário para aquecer 100 gramas de gelo de
até
. Para isso, vamos precisar usar algumas fórmulas básicas de calor específico e calor latente.
Passo 2
Primeiro, vamos dividir o problema em três etapas:
- Aquecer o gelo de
até . - Derreter o gelo a
, transformando-o em água. - Aquecer a água de
até .
Assim, vamos calcular o calor necessário para cada etapa e depois somar tudo.
Passo 3
Etapa 1: Aquecer o gelo de
até
A fórmula que usamos aqui é:
Onde:
-
é o calor, -
é a massa (100 g), -
é o calor específico do gelo ( ), -
é a variação de temperatura ( ).
Calculando:
Passo 4
Etapa 2: Derreter o gelo a
Aqui usamos o calor latente de fusão, que é a quantidade de calor necessária para mudar a fase do gelo para água sem alterar a temperatura.
A fórmula é:
Onde:
-
é o calor latente de fusão do gelo ( ).
Calculando:
Passo 5
Etapa 3: Aquecer a água de
até
Voltamos à fórmula do calor específico:
Agora:
-
é o calor específico da água ( ), -
.
Calculando:
Resposta
Somando todas as etapas:
Portanto, são necessárias 10.500 Cal para aquecer 100 g de gelo de
a
.
Exercícios relacionados
Suponha que a escala Naldo seja construída levando em consideração os valores
e
para pontos de fusão e ebulição da água, respectivamente, onde Nal é a medida de temperatura da escala Naldo. Determine:
c. A temperatura coincidente na escala Naldo e Fahrenheit, se existir;
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Pesquise e explique o funcionamento dos seguintes termômetros:
f. Termômetro de fita.
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Suponha que a escala Naldo seja construída levando em consideração os valores
e
para pontos de fusão e ebulição da água, respectivamente, onde Nal é a medida de temperatura da escala Naldo. Determine:
b. A temperatura coincidente na escala Naldo e Celsius, se existir;
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a. A relação matemática que relaciona as medidas de temperatura na escala Naldo com as medidas de temperatura na escala Celsius, Fahrenheit e Kelvin;
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