Enunciado
Química - Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente - 5ª Edição - Peter Atkins, Loretta Jones e Leroy Laverman- Ed: 5º - Capítulo 7.1 - Ex. 91
7.91- Qual é o calor necessário para converter um bloco de gelo de 42,3 g, em −5,042°C, em vapor de água em 150,35°C ?
Passo 1
Meus gases nobres, aqui estão alguns dados importantes que precisaremos para resolver essa questão
Calor específico do gelo = 0,5 cal/g°C;
Calor latente de fusão = 80 cal/g;
Calor específico da água = 1,0 cal/g°C;
Calor latente de vaporização = 540 cal/g.
Em primeiro lugar o gelo deve ser aquecido de −5,042°C até 0°C , durante este processo não há mudança de fase (o gelo não vira água).
Q1 = m x c x ∆T
Q1 = 42,3 x 0,5 x ( 0 – (-5,042))
Q1 = 106,64 cal
O gelo deve derreter passando do estado sólido para o líquido, durante está transformação a temperatura permanece em 0°C.
Q2 = m x L
Q2 = 42,3 x 80
Q2 = 3384 cal
Passo 2
A água deve ser aquecida de 0°C até 100°C, durante esta fase não há mudança de fase (a água não vira vapor).
Q3 = m x c x ∆T
Q3 = 42,3 x 1 x ( 100 – 0)
Q3 = 4230 cal
A água deve evaporar passando do estado líquido para o vapor, durante está transformação a temperatura permanece em 100°C.
Q4 = m x L
Q4 = 42,3 x 540
Q4 = 22842 cal
Por fim, vamos calcular o calor enquanto a água é aquecida de 100°C até 150,35°C.
Q5 = m x c x ∆T
Q5 = 42,3 x 1 x ( 150,35 – 100)
Q5 = 2129,8 cal
Passo 3
Agora, é aquele momento que a gente soma todos os calores obtidos:
QT = 106,64 + 3384 + 4230 + 22842 + 2129,8
QT = 32692 cal
Mas pera aêêêêê..... Vamos passar esse valor para joule:
1 cal ----- 4 J
32692 cal ------ X
X = 130768 J = 131 KJ
Resposta
131 KJ