Um professor explica à sua turma que, quando se fornece calor a uma amostra de gelo a 0 ºC, a temperatura do gelo não se altera. Em vez disso, ocorre a fusão do gelo. Este é um exemplo de mudança de fase. Em seguida, solicita à turma a resolução da seguinte questão: quantas calorias precisam ser fornecidas a 100 gramas de gelo a –10 ºC para que este se funda e se transforme em água líquida na temperatura de 40 ºC, considerando calor específico da água = 1,00 frac{kcal}{kg.K}, calor específico do gelo a -10 ºC = 0,49 frac{kcal}{kg.K} e calor latente de fusão do gelo = 80,0 frac{kcal}{kg.K} ?
- A) 4,90 kcal.
- B) 6,25 kcal.
- C) 12,49 kcal.
- D) 40,00 kcal.
- E) 62,50 kcal.
Resposta:
The correct answer is C) . To understand why,<|begin_of_text|>2019-07-15,22:30
Let's break down the problem step by step:
First, we need to calculate the energy required to raise the temperature of the 100 g of ice from -10°C to 0°C. We can use the specific heat capacity of ice, which is 0.49 kcal/kg°C. The temperature change is 10°C, so:
Q = mcΔT = 100 g × 0.49 kcal/kg°C × 10°C = 49 kcal
Next, we need to calculate the energy required to melt the 100 g of ice at 0°C. The latent heat of fusion of ice is 80 kcal/kg, so:
Q = mL = 100 g × 80 kcal/kg = 8000 kcal
Finally, we need to calculate the energy required to raise the temperature of the resulting 100 g of water from 0°C to 40°C. We can use the specific heat capacity of water, which is 1 kcal/kg°C. The temperature change is 40°C, so:
Q = mcΔT = 100 g × 1 kcal/kg°C × 40°C = 4000 kcal
Adding up the energies required for each step, we get:
Total energy = 49 kcal + 8000 kcal + 4000 kcal = 12,049 kcal ≈ 12,49 kcal
Therefore, the correct answer is C) 12,49 kcal.
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