Um cantil aberto, abandonado próximo a uma fogueira, contém 200g de água a 40o C. A temperatura da água sobe sem evaporação até 100o C. A essa temperatura toda a quantidade de água se transforma em vapor a 100o C. Sabendo que o calor específico da água é 1,0cal/go C e que o seu calor latente de vaporização é 540cal/g, o calor absorvido pela água no processo considerado foi:
Um cantil aberto, abandonado próximo a uma fogueira, contém 200g de água a 40o C. A temperatura da água sobe sem evaporação até 100o C. A essa temperatura toda a quantidade de água se transforma em vapor a 100o C. Sabendo que o calor específico da água é 1,0cal/go C e que o seu calor latente de vaporização é 540cal/g, o calor absorvido pela água no processo considerado foi:
- A)120000 cal;
- B)108000 cal;
- C)96000 cal;
- D)12000 cal.
Resposta:
A alternativa correta é A)
Para calcular o calor absorvido pela água no processo, vamos dividir o problema em duas etapas: o aquecimento da água de 40°C para 100°C e a vaporização da água a 100°C.
No primeiro processo, a água absorve calor para aumentar sua temperatura. O calor absorvido pode ser calculado pela fórmula:
Q = m × c × ΔT
Onde Q é o calor absorvido, m é a massa de água (200g = 0,2 kg), c é o calor específico da água (1,0 cal/g°C) e ΔT é a variação de temperatura (100°C - 40°C = 60°C).
Substituindo os valores, obtemos:
Q = 0,2 kg × 1,0 cal/g°C × 60°C = 12000 cal
No segundo processo, a água se transforma em vapor a 100°C. O calor absorvido pode ser calculado pela fórmula:
Q = m × L
Onde Q é o calor absorvido, m é a massa de água (200g = 0,2 kg) e L é o calor latente de vaporização da água (540 cal/g).
Substituindo os valores, obtemos:
Q = 0,2 kg × 540 cal/g = 108000 cal
O calor total absorvido pela água é a soma dos calores absorvidos nos dois processos:
Qtotal = 12000 cal + 108000 cal = 120000 cal
Portanto, a resposta correta é A) 120000 cal.
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