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Qual a massa de gelo, a 0◦C, que pode ser derretida com o calor necessário para fundir um pequeno bloco de chumbo de 50 g, inicialmente à temperatura 28 ◦C? Considere as seguintes propriedades (aproximadas) para o chumbo: temperatura de fusão 328 ◦C, calor especifico 0,03 cal/g ◦C e calor latente de fusão 6 cal/g.
Qual a massa de gelo, a 0◦C, que pode ser derretida com o calor necessário para fundir um pequeno bloco de chumbo de 50 g, inicialmente à temperatura 28 ◦C? Considere as seguintes propriedades (aproximadas) para o chumbo: temperatura de fusão 328 ◦C, calor especifico 0,03 cal/g ◦C e calor latente de fusão 6 cal/g.
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A massa de gelo que pode ser derretida é de, aproximadamente, 9,4 g.
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O calor recebido (ou cedido) para um corpo pode acarretar, basicamente, dois fenômenos:
- Mudança de estado: a temperatura permanece a mesma e o calor (energia) vai para o reagrupamento das moléculas. Essa energia é chamada de Quantidade de Calor Latente.
A fórmula usada é
Q = m.L
Q: Quantidade de calor latente
m: massa do corpo
L: calor latente
- Mudança de temperatura: ao calor (energia) vai para aumentar a agitação das moléculas do corpo e sua temperatura aumenta. é chamada de Quantidade de Calor Sensível.
A fórmula é
Q = m.c.Δt
Q: Quantidade de calor sensível
m: massa do corpo
c: calor específico da substância que compõe o corpo
Δt: variação da temperatura
Equilíbrio térmico
Colocando-se dois ou mais corpos com temperaturas diferentes em contato ocorre a troca de calor entre eles até que as temperaturas se igualem. Nessa situação tem-se
Q₁ + Q₂ + Q₃ + ... = 0
No nosso caso
Gelo Chumbo
m = ? m = 50 g
L = 80 cal/g L = 6 cal/g
t₀ = 0 °C t₀ = 28 °C
t = 0 °C t = 328 °C
c = 0,03 cal/g°C
Primeiramente vamos calcular a quantidade de calor necessária para aquecer e fundir o bloco de chumbo:
[tex]Q = Q_{sens\acute{i}vel}+Q_{latente}\\\\Q = m.c.\Delta t+m.L\\\\Q=50*0,03*(328-28)+50*6\\\\Q= 50*0,03*300+300\\\\Q = 450+300\\\\Q=750\:cal[/tex]
Agora vamos calcular quanto gelo podemos derreter com essas 750 calorias:
[tex]Q=m.L\\\\750 = m*80\\\\\frac{750}{80} m\\\\m\approx9,4\:g[/tex]
Saiba mais em
brainly.com.br/tarefa/46226760
brainly.com.br/tarefa/44424741
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Resposta:
Para resolver esse problema, podemos seguir os seguintes passos:
1. Calcular a quantidade de calor necessária para fundir o bloco de chumbo, utilizando a fórmula:
Q = m * (c * ΔT + L)
Onde:
- Q é a quantidade de calor necessária;
- m é a massa do chumbo;
- c é o calor específico do chumbo;
- ΔT é a diferença de temperatura entre a temperatura final de fusão e a temperatura inicial do chumbo;
- L é o calor latente de fusão do chumbo.
Substituindo os valores fornecidos, temos:
Q = 50 g * (0,03 cal/g ◦C * (328 ◦C - 28 ◦C) + 6 cal/g)
Q = 50 g * (0,03 cal/g ◦C * 300 ◦C + 6 cal/g)
Q = 50 g * 15,06 cal/g
Q = 753 cal
Portanto, são necessárias 753 cal para fundir o bloco de chumbo.
2. Calcular a quantidade de gelo que pode ser derretida com essa quantidade de calor, utilizando a fórmula:
Q = m * Lf
Onde:
- Q é a quantidade de calor necessária;
- m é a massa do gelo;
- Lf é o calor latente de fusão do gelo.
Substituindo os valores conhecidos, temos:
753 cal = m * 80 cal/g
m = 753 cal / 80 cal/g
m = 9,41 g
Portanto, a massa de gelo que pode ser derretida com o calor necessário para fundir o bloco de chumbo é de aproximadamente 9,41 g.
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