Uma substância pura apresenta as seguintes características:
− calor específico no estado líquido = 0,40 cal/g °C;
− temperatura de fusão = 10 °C;
− temperatura de ebulição = 70 °C;
− calor latente de vaporização = 80 cal/g.
Num frasco de capacidade térmica desprezível são colocados 10 g dessa substância à temperatura ambiente de 20 °C. Até que ocorra a vaporização completa dessa amostra da substância, uma fonte térmica deverá fornecer-lhe energia, em joules, de
Dado:
1 cal = 4,2 J
- A) 240
- B) 4200
- C) 2000
- D) 800
- E) 3360
Resposta:
A alternativa correta é letra B) 4200
Com os dados fornecidos podemos concluir que o líquido se encontra, inicialmente, no estado líquido. A energia Q_1 fornecida à substância irá aumentar sua temperatura de 20 ºC até 70 ºC, a partir deste momento, a temperatura permanecerá constante e o calor Q_2 será utilizado apenas para mudar o estado físico da substância.
Lembre-se:
- mudança de temperatura → Q = m cdot c cdot Delta T
- mudança de estado físico → Q = m cdot L (temperatura permanece constante na mudança de estado físico)
Cálculo de Q_1 :
Q_1 = m cdot c cdot Delta T
Q_1 = 10 cdot 0,4 cdot 50 = 200 cal
Cálculo de Q_2 :
Q_2 = m cdot L
Q_2 = 10 cdot 80 = 800 cal
A energia total fornecida a substância foi Q_1 + Q_2 = 1000 cal.
Conversão de unidades (cal to J)
1 cal to 4,2 J
1000 cal to x J
x = 4.200 J
Resposta: Alternativa B
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