Para sublimar 1 kg de água a
, quanto calor será necessário?
Passo 1
Beleza, o que a gente tem aqui é um problema de Termologia, que faz parte da Física e Química. A questão pede para descobrir quanto calor a gente precisa para sublimar 1 kg de água a 273,15 K. Para resolver isso, vamos precisar entender sobre calor latente de sublimação e usar a fórmula básica de calor.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é sublimar. Sublimação é quando uma substância passa diretamente do estado sólido para o gasoso, sem passar pelo líquido. No caso, a gente está falando da água passando de gelo para vapor.
Passo 3
Para calcular o calor necessário, usamos a fórmula:
Onde:
-
é o calor necessário, -
é a massa da substância, -
é o calor latente de sublimação.
Passo 4
A massa
é de 1 kg. Agora, precisamos do valor do calor latente de sublimação da água. Esse valor não é tão comum, mas a gente sabe que o calor latente de fusão (derreter o gelo) é aproximadamente
e o calor latente de vaporização (evaporar a água) é cerca de
.
Passo 5
Para sublimar, a gente precisa primeiro derreter o gelo e depois evaporar a água. Então, somamos esses dois valores:
Passo 6
Agora, aplicando a fórmula:
Resposta
Serão necessários 2594 kJ de calor para sublimar 1 kg de água a 273,15 K.