O calor latente de vaporização do álcool etílico é cerca de 200 cal/g. Se 2 kg dessa substância fossem vaporizados no interior de um refrigerador, mostre que 5 kg de gelo seriam formados a partir de água a 0°C.
Passo 1
Eaí galera, tudo tranquilo? Está na hora de discutir sobre trocas de calor.
Para começar imagine o refrigerador como um recipiente adiabático, ou seja, um recipiente onde não há trocas de calor com o exterior. Sendo assim, todo calor absorvido pelo álcool etílico em sua vaporização tem de ser retirado da água. Entendido isso, vamos para os cálculos!
Passo 2
Vamos começar com a vaporização do álcool. Se seu calor latente de vaporização é de 200 cal/g temos:
Obs.: temos primeiro que passar o valor da massa para gramas pois é essa unidade utilizada para descrever o calor latente.
Passo 3
Agora vamos calcular o calor liberado por uma massa m de água ao congelar.
O calor latente de solidificação é o oposto ao de fusão. Logo, . Substituindo na fórmula para quantidade de calor latente como a utilizada no passo 2, temos:
O sinal negativo indica que o calor foi liberado.
Passo 4
Como dito no passo 1, sendo o recipiente adiabático, o calor recebido por um tem de ser igual ao cedido pelo outro. Logo, igualando os módulos das quantidades de calor descobertas anteriormente obtemos:
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)