Física II ⇒ (UFT- 2010) Quantidade de calor Tópico resolvido

[isabelamaia]

Considere que os calores específicos do gelo e da água são constantes e valem [tex3]2,05\times 10^3 J/(kg\cdot K)[/tex3] e [tex3]4,18\times 10^3\,\, J/(kg\cdot K)[/tex3] respectivamente. O calor latente de fusão e o calor latente de vaporização da água são [tex3]333,5\times 10^3 \,\,J/kg[/tex3] e [tex3]2257\times 10^3\,\, J/kg[/tex3] respectivamente. Baseado nestas informações, pode-se dizer que o valor que melhor representa a quantidade mínima de calor necessária para transformar [tex3]10\,\,g[/tex3] de gelo a zero [tex3]0^{\circ}C[/tex3], sujeito a uma pressão de [tex3]1\,\,atm[/tex3], em vapor é de:

[tex3](A) \,\,22,57\times 10^3 J \\
(B) \,\,52,07\times 10^3 \,\,J \\
(C) \,\,42,18\times 10^3 \,\,J\\
(D) \,\,30,09\times 10^3 \,\,J\\
(E) \,\,35,05\times 10^3 \,\,J\\[/tex3]

Resposta

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Resposta: D

Olá, gostaria que me ajudassem a resolver essa questão. Desde já, agradeço pela atenção.

[theblackmamba]

Olá isabelamaia,

Calor para fundir o gelo:
[tex3]Q_1=mL_f[/tex3]
[tex3]Q_1=(10\cdot 10^{-3})\cdot 333,5\cdot 10^3[/tex3]
[tex3]Q_1=3335\,J[/tex3]

Calor para levar a água até 100ºC:
[tex3]Q_2=mc \Delta T[/tex3]
[tex3]Q_2=(10\cdot 10^{-3})\cdot (4,18\cdot 10^3)\cdot 100[/tex3]
[tex3]Q_2=4180\,J[/tex3]

Calor para transformar água em vapor:
[tex3]Q_3=mL_v[/tex3]
[tex3]Q_3=(10\cdot 10^{-3})\cdot (2257\cdot 10^{3})[/tex3]
[tex3]Q_3=22570\,J[/tex3]

Logo o calor total necessário é:

[tex3]Q_t=Q_1+Q_2+Q_3[/tex3]
[tex3]Q_t=30085[/tex3]
[tex3]\boxed{Q_t\,\approx\,30,09\cdot 10^3\,kJ}[/tex3]. Letra D

Abraço.