17.49. Qual é o calor total necessário para converter 12,0 g de gelo a -10 °C em vapor d’água a 100°C? Dê a respostam joules e em calorias.

Passo 1

Esse exercício fala sobre transição de fase, da fase sólida para fase líquida e depois da fase líquida para gasosa. Então é como se calculássemos a quantidade de calor necessária para fazer a água variar toda essa temperatura sem transição de fase, somado com o calor necessário para que ela passe por cada transição

Q T = Q + Q f + Q v

Então

Q T = m c g e l o Δ T g e l o + m c a g u a Δ T a g u a + m L f + m L v

Q T = m c g e l o Δ T g e l o + L f + c a g u a Δ T a g u a + L v

O calor especifico e o calor latente do gelo e da água a gente encontra no livro. Também é importante lembrar que a fase de transição entre o sólido e o liquido ocorre em 0   ° C .

Agora é só substituir os valores

Q T = 0,012 2100 ⋅ 0 + 10 + 336 ⋅ 10 3 + 4190 ⋅ 100 - 0 + 2256 ⋅ 10 3

Fazendo essa continha temos

Q T = 3,64 ⋅ 10 4   J

Passo 2

O resultado de em Joules porque todas as unidades estão no SI. Mas não é difícil converter para calorias, o fator de conversão é 1 4,18  

3,64 ⋅ 10 4 4,18 = 8690   c a l  

Resposta

3,64 ⋅ 10 4   J

8,69 ⋅ 10 3   c a l

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