Question
02 - (UERJ) o calor especifico da água é da ordem de 1 , o cal.g -1.^circ C-1 e seu calor latente de fusão é igual a 80 cal.g.1. Para transformar 200 g de gelo a 0^circ C em água a 30^circ C, a quantidade de energia necessaria, em quilocalorias, equivale a: a.8 b.11 c. 22 d. 28
Solution
4.7
(289 Votos)
Fernando
Profissional · Tutor por 6 anos
Resposta
Para resolver esse problema, precisamos calcular a quantidade de energia necessária para aquecer o gelo a 0°C, fusão do gelo em água a 0°C e, finalmente, aquecer a água a 30°C.1. Aquecimento do gelo a 0°C:Para aquecer o gelo a 0°C, precisamos calcular a quantidade de energia necessária para elevar a temperatura do gelo de -20°C a 0°C. Podemos usar a fórmula:Q = m * Cp * ΔTOnde:Q = quantidade de energia (calorias)m = massa do gelo (200g)Cp = calor específico do gelo (1 cal.g^-1.°C^-1)ΔT = variação de temperatura (20°C)Substituindo os valores, temos:Q = 200g * 1 cal.g^-1.°C^-1 * 20°C = 4000 calorias2. Fusão do gelo em água a 0°C:Para transformar o gelo em água a 0°C, precisamos calcular a quantidade de energia necessária para quebrar as ligações intermoleculares do gelo. Podemos usar a fórmula:Q = m * LfOnde:Q = quantidade de energia (calorias)m = massa do gelo (200g)Lf = calor latente de fusão do gelo (80 cal.g^-1)Substituindo os valores, temos:Q = 200g * 80 cal.g^-1 = 16000 calorias3. Aquecimento da água a 30°C:Para aquecer a água a 30°C, precisamos calcular a quantidade de energia necessária para elevar a temperatura da água de 0°C a 30°C. Podemos usar a fórmula:Q = m * Cp * ΔTOnde:Q = quantidade de energia (calorias)m = massa da água (200g)Cp = calor específico da água (1 cal.g^-1.°C^-1)ΔT = variação de temperatura (30°C)Substituindo os valores, temos:Q = 200g * 1 cal.g^-1.°C^-1 * 30°C = 6000 caloriasAgora, para encontrar a quantidade total de energia necessária, devemos somar as energias calculadas em cada etapa:Q_total = Q1 + Q2 + Q3Q_total = 4000 calorias + 16000 calorias + 6000 caloriasQ_total = 26000 caloriasPortanto, a quantidade de energia necessária para transformar 200g de gelo a 0°C em água a 30°C equivale a 26 quilocalorias.Portanto, a resposta correta é a opção d. 28.