Determine a quantidade de calor que deve ser fornecida a um bloco de gelo com 100 gramas de massa, sob a temperatura de -10º C, para transformá-lo em vapor de água a 150º C, sob pressão atmosférica normal (1 atm).

Resposta:

A alternativa correta é D) 7500 cal.

Explicação:

Para determinar a quantidade de calor necessária para transformar o bloco de gelo de 100 gramas de massa em vapor de água, é necessário considerar as seguintes etapas:

1. Aumento de temperatura do gelo de -10°C para 0°C (fusão):

Q₁ = m × Cₚ × ΔT = 100 g × 0,5 cal/g°C × 10°C = 500 cal

2. Fusão do gelo a 0°C:

Q₂ = m × Lₑ = 100 g × 80 cal/g = 8000 cal

3. Aumento de temperatura da água de 0°C para 150°C:

Q₃ = m × Cₚ × ΔT = 100 g × 1,0 cal/g°C × 150°C = 15000 cal

4. Vaporização da água a 150°C:

Q₄ = m × Lₑ = 100 g × 540 cal/g = 54000 cal

A soma dessas quantidades de calor é a quantidade total de calor necessária:

Q_total = Q₁ + Q₂ + Q₃ + Q₄ = 500 cal + 8000 cal + 15000 cal + 54000 cal = 75000 cal

Portanto, a alternativa correta é D) 75000 cal.