Em um recente trabalho, os pesquisadores de uma instituição concluíram que 500 mL do total de água pura utilizada durante o processo de fabricação de um copo plástico são “perdidos” devido a mudança do estado líquido para o estado de vapor a 100 °C.

A alternativa correta é letra D) 307500

Gabarito: D

Em um recente trabalho, os pesquisadores de uma instituição concluíram que 500 mL do total de água pura utilizada durante o processo de fabricação de um copo plástico são “perdidos” devido a mudança do estado líquido para o estado de vapor a 100 °C.

Em termos de energia, essa quantidade de água pura “perdida” equivale, em calorias, a ____.

Considere:

1 – que a água pura, antes de entrar no processo de fabricação, está a 25 °C;

2 – calor específico da água pura igual a 1 cal/g°C;

3 – calor latente de vaporização da água pura igual a 540 cal/g; e

4 – a densidade da água pura igual a 1 g/cm³.

Resolução:

O calor total perdido nesse processo consiste no calor Q_1 necessário para elevar a temperatura de 500 ml de água de 25°C até 100°C, somado ao calor Q_2 necessário para evaporar essa mesma quantidade de água. Então, podemos calcular Q_1 da seguinte maneira:

Q_1 = m c Delta theta

Como a densidade da água pura igual a 1 g/cm³ e 1ml = 1 cm³, temos que m = 500 , g, c = 1,0 , cal /g°C e Delta theta = 100°C - 25°C = 75°C. Assim, a equação acima se torna:

Q_1 = 500 cdot 1 cdot 75

Q_1 = 37500 , cal

Agora, vamos calcular o calor necessário perdido na mudança do estado líquido para o estado de vapor:

Q_2 = m L

Q_2 = 500 cdot 540

Q_2 = 270000 , cal

Então, temos que:

Q_{total} = Q_1 + Q_2 = 37500 + 270000

Q_{total} = 307500 , cal

Portanto, a resposta correta é a alternativa (D).