Para determinar a quantidade de calor necessária para transformar uma substância em outra em diferentes temperaturas, é preciso levar em consideração as mudanças de estado físico e utilizar a fórmula da quantidade de calor.
A quantidade de calor (Q) é determinada pela fórmula:
Q = m * c * ΔT
Onde:
- Q é a quantidade de calor (em joules)
- m é a massa da substância (em gramas)
- c é o calor específico da substância (em J/g°C)
- ΔT é a variação de temperatura (em °C)
Vamos separar o processo de aquecimento do gelo a -25°C até a transformação em água a 0°C e a posterior elevação dessa água de 0°C até 70°C.
1) Para derreter o gelo a -25°C e transformá-lo em água a 0°C, temos:
Massa (m) = 800g
Calor específico do gelo (c) = 2,09 J/g°C
Variação de temperatura (ΔT) = 0 - (-25) = 25°C
Q1 = m * c * ΔT
Q1 = 800 * 2,09 * 25
Q1 = 41.800 J (ou 41,8 kJ)
2) Em seguida, elevaremos a temperatura da água de 0°C até 70°C:
Massa (m) = 800g
Calor específico da água (c) = 4,18 J/g°C
Variação de temperatura (ΔT) = 70 - 0 = 70°C
Q2 = m * c * ΔT
Q2 = 800 * 4,18 * 70
Q2 = 233.920 J (ou 233,92 kJ)
A quantidade total de calor necessária para o processo completo é a soma das quantidades de calor em cada etapa:
Q total = Q1 + Q2
Q total = 41.800 + 233.920
Q total = 275.720 J (ou 275,72 kJ)
Portanto, a quantidade de calor necessária para transformar 800g de gelo a -25°C em água a 70°C é de 275.720 J (ou 275,72 kJ).
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Resposta:
Para determinar a quantidade de calor necessária para transformar uma substância em outra em diferentes temperaturas, é preciso levar em consideração as mudanças de estado físico e utilizar a fórmula da quantidade de calor.
A quantidade de calor (Q) é determinada pela fórmula:
Q = m * c * ΔT
Onde:
- Q é a quantidade de calor (em joules)
- m é a massa da substância (em gramas)
- c é o calor específico da substância (em J/g°C)
- ΔT é a variação de temperatura (em °C)
Vamos separar o processo de aquecimento do gelo a -25°C até a transformação em água a 0°C e a posterior elevação dessa água de 0°C até 70°C.
1) Para derreter o gelo a -25°C e transformá-lo em água a 0°C, temos:
Massa (m) = 800g
Calor específico do gelo (c) = 2,09 J/g°C
Variação de temperatura (ΔT) = 0 - (-25) = 25°C
Q1 = m * c * ΔT
Q1 = 800 * 2,09 * 25
Q1 = 41.800 J (ou 41,8 kJ)
2) Em seguida, elevaremos a temperatura da água de 0°C até 70°C:
Massa (m) = 800g
Calor específico da água (c) = 4,18 J/g°C
Variação de temperatura (ΔT) = 70 - 0 = 70°C
Q2 = m * c * ΔT
Q2 = 800 * 4,18 * 70
Q2 = 233.920 J (ou 233,92 kJ)
A quantidade total de calor necessária para o processo completo é a soma das quantidades de calor em cada etapa:
Q total = Q1 + Q2
Q total = 41.800 + 233.920
Q total = 275.720 J (ou 275,72 kJ)
Portanto, a quantidade de calor necessária para transformar 800g de gelo a -25°C em água a 70°C é de 275.720 J (ou 275,72 kJ).
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