SóProvas

ID
3526162
Banca
Aeronáutica
Órgão
EEAR
Ano
2019
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Em um recente trabalho, os pesquisadores de uma instituição concluíram que 500 mL do total de água pura utilizada durante o processo de fabricação de um copo plástico são “perdidos” devido a mudança do estado líquido para o estado de vapor a 100 °C. Em termos de energia, essa quantidade de água pura “perdida” equivale, em calorias, a ____.


Considere:

1 – que a água pura, antes de entrar no processo de fabricação, está a 25 °C;

2 – calor específico da água pura igual a 1 cal/g°C;

3 – calor latente de vaporização da água pura igual a 540 cal/g; e

4 – a densidade da água pura igual a 1 g/cm³.

Alternativas
Comentários

  • PRIMEIRO TEMOS QUE 500 ML DE AGUA (QUE JA IREMOS CONSIDERAR COMO 500 g), ESTÁ A 25ºC E CHEGARÁ ATÉ 100ºC:

    25º--------->100º

    PRIMEIRAMENTE TEMOS QUE SABER QUAL A ENERGIA/QUANTIDADE DE CALOR (Cal) É GASTA SÓ NESSE PROCESSO, PARA ISSO, USAREMOS A EQUAÇÃO DE CALOR SENSÍVEL (JÁ QUE NÃO HÁ ALTERAÇÃO NO ESTADO FÍSICO, ALTERA APENAS A TEMPERATURA):

    Qs= m . c . ∆θ (Q= energia/Qntd de calor, m= massa em g, c= calor específico, ∆θ= variação da temperatura)

    A MASSA DA ÁGUA É IGUAL A 500 g, O CALOR ESPECÍFICO DA ÁGUA É IGUAL A 1 Cal/gºC, E A VARIAÇÃO DE TEMPERATURA É A θfinal - θinicial, logo 100ºC - 25ºC = 75ºC. SUBISTITUIREMOS:

    Qs= 500 . 1 . 75

    Qs= 37500 Cal

    LOGO, ELEVAR A TEMPERATURA DA ÁGUA, DE 25ºC A 100ºC, NOS CAUSOU A PERDA (ou ganho, depende do ponto de vista rs) DE 37500 Cal. VAMOS GUARDAR ESSE NÚMERO

    AGORA QUE A AGUA CHEGOU A 100º, COMEÇARÁ A EBULIÇÃO, ENTÃO VAMOS DESCOBRIR QUANTO DE ENERGIA SERÁ NECESSARIO PARA TRANSFORMAR A AGUA DE LIQUIDA PARA GASOSA. USAREMOS A EQUAÇÃO DE CALOR LATENTE (JA QUE AGORA A TEMPERATURA NÃO IRÁ VARIAR, SOMENTE O ESTADO FISICO IRÁ MUDAR):

    QL= m . L (Q= energia/Qntd de calor, m= massa em g, L= latente de mudança do estado físico)

    A MASSA DA AGUA É IGUAL A 500 g, O CALOR LATENTE DA ÁGUA PARA EBULIÇÃO É IGUAL A 540 Cal/g. SUBISTITUIREMOS:

    QL= 500 . 540

    QL= 270000 Cal

    OU SEJA, PARA ALTERAR O ESTADO FÍSICO DE 500g DE AGUA DE LÍQUIDO PARA GASOSO, FORAM GASTOS 270000 Cal.

    PORÉM, A QUESTÃO NOS PEDE A PERDA DE ENERGIA DE TODO ESSE PROCESSO, DESDE A AGUA NO ESTADO LÍQUIDO A 25ºC ATÉ ELA VIRAR VAPOR.

    LOGO, TUDO O QUE PRECISAREMOS FAZER É SOMAR ESSAS DUAS QUANTIDADE DE CALOR

    Qtotal = Qe + QL

    Qtotal = 37500 + 270000

    Qtotal = 307500 Cal

    GABARITO: D

  • Calor Sensível - quantidade de calor que provoca a variação da temperatura:

    Q = m . c . ∆T

    Q = 500 . 1 .(100-25)

    Q = 37500 cal

    Calor Latente - quantidade de calor que provoca a mudança de estado físico, sem mudar de temperatura:

    Q = m . L

    Q = 500 . 540

    Q = 270000 cal

    Soma as duas quantidades:

    Qtotal = 307500 cal