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Questões Resolvidas - Calor Sensível e Calor Latente

1. Qual é a quantidade de calor necessária para transformar 50 g de gelo a -20 ºC em de água a 30 ºC?
São dados: calor específico do gelo:0,50 cal/g.ºC calor específico da água: 1,0 cal/g.ºC calo latente de fusão do gelo: 80 cal/g

Faça, a seguir, o gráfico da temperatura θ em função da quantidade de calor Q, representando todas asetapas do processo (curva de aquecimento).

Resolução:

Quantidade de calor sensível:

Q1 = m c Δθ
Q1 = 50 . 0,5 . [0 - (-20)]
Q1 = 50 . 0,5 . 20
Q1 = 500 cal

Quantidade de calor latente defusão:

Q2 = m L
Q2 = 50 . 80
Q2 = 4 000 cal

Quantidade de calor sensível:

Q3 = m c Δθ
Q3 = 50 . 1 . (30 -0)
Q3 = 50 . 30
Q3 = 1 500 cal

Quantidade de calor total:

Q = Q1 + Q2 +Q3 = 6 000 cal

2º)Um corpo de massa 6g em estado sólido, é aquecido até o ponto de fusão. Sabendo que o calor latente do corpo é de 35 cal/g, determine a quantidade de calor recebida pelo corpo.Q = m.L
Q = 6. 35
Q = 210 cal
Exercícios de trocas de calor
3º) Dentro de um recipiente termicamente isolado, são misturados 200 g de alumínio cujo calor específico é 0,2 cal/g.°C, àtemperatura inicial de 100 °C, com 100 g de água, cujo calor específico é 1 cal/g.°C, à temperatura inicial de 30 °C. Determine a temperatura final de equilíbrio térmico.

Resolução: Como o sistema é isoladotermicamente, as trocas de calor envolvem apenas a água e o alumínio, portanto, vale a equação:

Qágua + QAl = 0, mág · cág · (Tf – Tiag) + mAl · cAl · (Tf – Tial) = 0,
100 · 1,0 · (Tf – 30) +200 · 0,2 · (Tf – 100) = 0,
100 · (Tf – 30) + 40 · (Tf – 100) = 0,
100Tf – 3000 + 40Tf – 4000 = 0, 140 Tf – 7000 = 0,
140 Tf = 7000,
Resolvendo,
Tf = 50 ºC.

4º) Uma vasilha adiabáticacontem 100g de água a 20ºC, misturando 250g de ferro a 80ºC, a temperatura atinge 33ºC. Determine o calor especifico do ferro. (Dado: calor especifico da água