7.37 Quanto calor é necessário para converter 80,0   g de gelo, que está a 0,0 ° C , em água, em 20 ° C (veja as Tabelas 7.2 e 7.3)?

Passo 1

Oi, galerinha! Tudo bom? Vamos fazer o cálculo separando em duas etapas. Primeiro, vamos calcular qual o calor necessário para derreter o gelo, depois vamos calcular qual o calor necessário para que o liquido chegue a 20 ° C .

Bora lá!

Passo 2

Primeiramente vamos calcular a quantidade de calor necessária para derreter o gelo (que chamaremos aqui de Q 1 ).

Para isso precisamos olhar na tabela 7.3 o valor da entalpia de fusão da água (que é ∆ H f u s = 6,01   k j / m o l )

Calculando a massa molar da água (olhando na tabela periódica), temos

M M H 2 O   = 2 × 1 + 1 × 16

M M H 2 O = 18   g / m o l

Calculando a quantidade de mols, temos

n H 2 O = 80,0   g 18 g m o l

n H 2 O = 4,44   m o l

Calculando a quantidade de calor Q 1

Q 1 = ∆ H f u s × n H 2 O

Q 1 = 6,01 k j m o l × 4,44   m o l

Q 1 = 26,71   k J

Passo 3

Agora vamos calcular a quantidade de calor necessária pra aumentar a temperatura de 0°C para 20°C (que chamaremos aqui de Q 2 ).

Para isso precisamos olhar na tabela 7.2 a capacidade calorífica específica da água no estado líquido (que é C e = 4,184 J ° C   g )

Calculando a quantidade de calor Q 2 (fórmula (6a))

Q 2 = m × C e × T f i n a l - T i n i c i a l

Q 2 = 80   g × 4,184 J ° C   g × 20 ° C - 0 ° C

Q 2 = 6,69   k J

Passo 4

Agora só precisamos somar as duas parcelas de calor e achamos o resultado Q t o t a l

Q t o t a l = Q 1 + Q 2

Q t o t a l = 26,71   k J + 6,69   k J

Q t o t a l = 33,40   k J

Resposta

Q t o t a l = 33,40   k J

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