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Fisica para engenharia

Determine a quantidade de calor em Mj (mega joules) necessário para transformar 8,7 kg de gelo a -28 oC e a 1 atm, em vapor.

Professor Vinicius R.
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Boa tarde, Giovanna. Tudo bem? Vou tentar elucidar sua dúvida. Para que tenhamos a quantidade de energia total, devemos dividir o problema em partes. De início, precisamos saber a quantidade de energia necessária para que levarmos os 8,7kg de gelo, a -28 graus celsius, para 0 graus celsius, pois é a temperatura em que o gelo começará a se transformar em água. Assim, podemos fazer: Q=mc ?T Q= 8700x0,5x28=121800 cal (Massa, nesse caso, é em grama. O calor específico do gelo é 0,5 cal/g . C e a ?T é temperatura final (0 graus celsius) - temperatura inicial (-28 graus celsius) Em seguida, precisamos calcular a energia necessária para transformar todo esse gelo, agora a 0 graus celsius, em água. Assim, podemos fazer: Q=mL Q=8700x80=696000 cal (Vale ressaltar que o calor latente de fusão do gelo é de 80 cal/g.C) Agora, precisamos calcular a quantidade total de energia para levar essa água, a 0 graus celsius, para 100 graus celsius, pois é onde começará a se tornar vapor. Assim, podemos aplicar novamente: Q=mc ?T Q=8700x1x100=870000 cal (Calor específico da água é de 1 cal/g.C) Por fim, para transformar toda essa água a 100 graus celsius em vapor, podemos realizar: Q=mL Q=8700x540=4698000 cal (Calor latente de vaporização é 540 cal/g.C) Agora sim, temos as energias gastas para transformar o gelo, anteriormente a -28 graus celsius, em água (vapor). Desse modo, somaremos: 4698000+870000+696000+121800=6385800 cal Assim, como 1 cal é equivalente a 4 Joules, podemos realizar uma regra de três; 1 cal —- 4J 6385800 cal —- X X=2554000J ou 2,554 MJ

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