A água deve ganhar 32.000 calorias de calor.
A calorimetria estuda a transferência de energia entre corpos, chamada de calor, e a influência dessa energia na temperatura. Temos dois tipos de calor: o sensível e o latente.
➯ Calor sensível: É usado quando há a variação de temperatura de um corpo. Depende do calor específico da substância:
[tex]\boxed{\bf Q = m \cdot c \cdot \Delta T}[/tex]
Sendo:
➯ Q = Quantidade de calor, em calorias (cal);
➯ m = massa, em g;
➯ c = calor específico da substância, em cal/g.°C;
➯ ΔT = variação da temperatura, em Celsius (°C);
Essas unidades de medida podem variar.
➯ Calor latente: Está presente quando há a mudança de estado físico de um corpo. Depende do calor latente de vaporização ou fusão da substância:
[tex]\boxed{\bf Q = m \cdot L}[/tex]
Sendo:
➯ Q = Quantidade de calor, em calorias (cal);
➯ m = massa, em g;
➯ L = calor latente da substância, em cal/g;
Essas unidades de medida podem variar.
Teremos três processos nessa questão: o primeiro é variar a temperatura da água até 100°C. O segundo é vaporizar a água, ou seja, transformá-la em vapor. O terceiro é aumentar a temperatura do vapor d'água em 40°C. O primeiro e terceiro processos usas o calor sensível, e o segundo, o latente.
1° parte: Calor necessário para variar 50g de água em 80°C:
[tex]\bf Q = m \cdot c \cdot \Delta T[/tex]
[tex]\bf Q = 50 \cdot 1 \cdot (100 - 20)[/tex]
[tex]\bf Q = 50 \cdot 1 \cdot 80[/tex]
O calor específico da água, dado em caloria por grama, vale 1 cal/g.°C.
[tex]\boxed {\bf Q = 4000 \ cal}[/tex]
2° Parte: transformar 50g de água em vapor:
[tex]\bf Q = m \cdot L[/tex]
[tex]\bf Q = 50 \cdot 540[/tex]
[tex]\boxed {\bf Q = 27000 \ cal}[/tex]
3° parte: Calor necessário para variar 50g de vapor em 40°C:
[tex]\bf Q = m \cdot c \cdot \Delta T[/tex]
[tex]\bf Q = 50 \cdot 0,5 \cdot (140 - 100)[/tex]
[tex]\bf Q = 50 \cdot 0,5 \cdot 40[/tex]
O calor específico do vapor d'água, dado em caloria por grama, vale 0,5 cal/g.°C.
[tex]\boxed {\bf Q = 1000 \ cal}[/tex]
➯ Somando os dois calores, temos:
[tex]\bf Q_t = 4000 + 27000 + 1000[/tex]
[tex]\boxed {\bf Q_t = 32000 \ cal }[/tex]
➯ A quantidade de calor necessária é de 32.000 calorias.
Saiba mais sobre calor sensível em:
brainly.com.br/tarefa/29380936
Espero ter ajudado!
