Em um processo há a necessidade de se transformar gelo, que se encontra a -25ºC, em vapor a 250ºC. Em relação a esse processo, assinale a afirmativa INCORRETA.
São dados:
• Calor específico da água: 1 cal/(g.ºC)
• Calor específico do gelo: 0,5 cal/(g.ºC)
• Calor específico do vapor: 0,5 cal/(g.ºC)
• Calor latente de fusão do gelo: 80 cal/g.
• Calor latente de vaporização da água: 540 cal/g.
- A) É necessário fornecer 83,68kJ para elevar a temperatura da água de 0ºC até 100ºC.
- B) A vaporização da água requer o fornecimento de 108kcal.
- C) Para elevar o vapor a 250ºC, é necessário o fornecimento de 15,0kcal.
- D) O processo de fusão do gelo ocorre entre -25ºC e 0ºC e necessita que sejam fornecidos 16 kcal.
- E) Durante a vaporização, o sistema recebe energia, mas não há elevação de temperatura.
Resposta:
Afirmativa INCORRETA: D) O processo de fusão do gelo ocorre entre -25°C e 0°C e necessita que sejam fornecidos 16 kcal.
Explicação:
O processo de transformação do gelo a -25°C em vapor a 250°C envolve dois processos principais: a fusão do gelo e a vaporização da água. Para calcular a energia necessária para essa transformação, precisamos considerar as energias envolvidas em cada processo.
Primeiramente, para fundir 1 g de gelo a -25°C, é necessário fornecer uma energia de 80 cal (calor latente de fusão do gelo). Além disso, para elevar a temperatura do gelo fundido de 0°C a 100°C, é necessário fornecer uma energia de 1 cal/g°C × 100°C = 100 cal (calor específico da água).
Em seguida, para vaporizar 1 g de água a 100°C, é necessário fornecer uma energia de 540 cal (calor latente de vaporização da água). Além disso, para elevar a temperatura do vapor de 100°C a 250°C, é necessário fornecer uma energia de 0,5 cal/g°C × 150°C = 75 cal (calor específico do vapor).
Portanto, a energia total necessária para transformar 1 g de gelo a -25°C em vapor a 250°C é de 80 cal (fusão) + 100 cal (aquecimento da água) + 540 cal (vaporização) + 75 cal (aquecimento do vapor) = 795 cal.
Como a afirmação D) indica que o processo de fusão do gelo ocorre entre -25°C e 0°C e necessita que sejam fornecidos 16 kcal, essa afirmação é INCORRETA.
Observação: Note que a unidade de medida utilizada para a energia é cal (calorias) e não kcal (quilocalorias). Além disso, é importante lembrar que a conversão entre cal e kcal é de 1 kcal = 1000 cal.
Deixe um comentário