Temos 50 g de gelo a 0 ºC. Que quantidade de calor devemos fornecer à massa de gelo para obter 50 g de água a 10 ºC ?
calor específico do gelo = 0,5 cal/g ºC
calor específico da água = 1 cal/g ºC
calor latente da fusão do gelo = 80 cal/g
a). 40,000 cal b). 40,500 cal c).4000 cal
d). 4,500 cal e). 4,250 cal

Passo 1

Então, a gente tem 50 gramas de gelo a 0 ºC e precisa descobrir quantas calorias de calor a gente precisa adicionar pra transformar esse gelo em água a 10 ºC. Para resolver isso, vamos usar os conceitos de calor específico e calor latente de fusão.

Passo 2

Primeiro, vamos derreter o gelo. Para isso, usamos o calor latente de fusão, que é a quantidade de calor necessária para mudar o estado do gelo para água sem alterar a temperatura.
A fórmula é:
Qderretimento = m times Lf
Onde:
  • $ m = 50 g $ (massa do gelo)
  • $ L_f = 80 cal/g $ (calor latente de fusão do gelo)
Calculando:
m = 50 g
Então, precisamos de 4.000 calorias só pra derreter o gelo.

Passo 3

Depois que o gelo derrete, a gente tem 50 gramas de água a 0 ºC. Agora, queremos aquecer essa água até 10 ºC. Para isso, usamos o calor específico da água, que é a quantidade de calor necessária para aumentar a temperatura de 1 grama de água em 1 ºC.
A fórmula é:
Qaquecimento = m times c times De
Onde:
  • $ m = 50 g $ (massa da água)
  • $ c = 1 cal/gºC $ (calor específico da água)
  • $ \Delta T = 10 ºC $ (variação de temperatura)
Calculando:
m = 50 g
Então, precisamos de mais 500 calorias pra aquecer a água de 0 ºC para 10 ºC.

Passo 4

Agora, juntamos as duas quantidades de calor que calculamos:
Qtotal = Qderretimento + Qaquecimento = 4000 + 500 = 4500 cal

Resposta

A quantidade de calor necessária é 4.500 cal, que corresponde à opção d).

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