Considerando que os calores específico e latente de vaporização da água são respectivamente c=4190 J/kg.K e L=2256 kJ/kg, a energia mínima necessária para vaporizar 0,5 kg de água que se encontra a 30°C, em kJ, é aproximadamente:
de vaporização da água são respectivamente
c=4190 J/kg.K e L=2256 kJ/kg, a energia mínima
necessária para vaporizar 0,5 kg de água que se
encontra a 30°C, em kJ, é aproximadamente:
- A)645
- B)1275
- C)1940
- D)3820
Resposta:
A alternativa correta é B)
Vamos resolver esse problema de física! Para calcular a energia mínima necessária para vaporizar 0,5 kg de água, precisamos considerar dois passos: primeiro, aumentar a temperatura da água de 30°C para 100°C (ponto de ebulição) e, em seguida, vaporizar a água.
Para o primeiro passo, precisamos calcular a variação de energia interna (ΔE) necessária para aumentar a temperatura da água de 30°C para 100°C. Isso pode ser feito utilizando a fórmula ΔE = mcΔT, onde m é a massa da água (0,5 kg), c é o calor específico da água (4190 J/kg.K) e ΔT é a variação de temperatura (de 30°C para 100°C, ou seja, 70 K).
Substituindo os valores, obtemos:
ΔE = 0,5 kg × 4190 J/kg.K × 70 K = 146,65 kJ
Agora, precisamos calcular a energia necessária para vaporizar a água. Isso pode ser feito utilizando a fórmula ΔE = mL, onde m é a massa da água (0,5 kg) e L é o calor latente de vaporização da água (2256 kJ/kg).
Substituindo os valores, obtemos:
ΔE = 0,5 kg × 2256 kJ/kg = 1128 kJ
A energia mínima necessária para vaporizar 0,5 kg de água é a soma das energias calculadas nos dois passos:
ΔE_total = ΔE_1 + ΔE_2 = 146,65 kJ + 1128 kJ = 1274,65 kJ ≈ 1275 kJ
Portanto, a resposta correta é B) 1275.
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