Quantidade de Calor
Seja um copo com de água a Despreze a capacidade térmica do copo e considere que o sistema esteja isolado. Adiciona-se de gelo a e espera-se que o sistema atinja o equilíbrio térmico. Sabendo que o calor latente de fusão da água é aproximadamente de e que o calor latente de vaporização é aproximadamente de , o calor necessário pra ferver a água do copo, de modo que ela evapore completamente, é igual a:
Passo 1
Bom, vamos lá: Primeiramente, nós jogamos gelo na água que estava com . Vamos supor que todo o gelo derreta continuando a , e vamos tentar calcular a nova temperatura do sistema:
Repare que aqui consideramos os calores latente e sensível do gelo.
E, como a soma dos calores dá zero:
Passo 2
Então, todo o gelo derreteu e acabamos com um monte de água numa temperatura de
Assim, precisamos aumentar a temperatura dessa água até e depois evaporá-la.
Assim:
Então:
E o calor necessário pra evaporar isso tudo é:
Então, o calor total que a gente tem que fornecer vai ser a soma desses dois calores.
Passo 3
Resposta
b)