Transformação do bloco de gelo em água e a quantidade de calor necessária
Transformação: Nesta aula, vamos abordar um problema relacionado à transferência de calor e mudanças de estado da matéria. Vamos calcular a quantidade de calor que deve ser fornecida a um bloco de gelo para que ele se transforme completamente em água. Seguiremos as diretrizes do Google para fornecer um conteúdo claro e didático.
Quando um bloco de gelo recebe calor, ocorre um processo de fusão, no qual o gelo passa do estado sólido para o estado líquido. Para determinar a quantidade de calor necessária para essa transformação, vamos utilizar algumas informações fornecidas.
Dados: Massa do bloco de gelo: 80 gramas Temperatura inicial do bloco de gelo: -10ºC Temperatura final da água: 0ºC
Passo 1: Entendendo a mudança de estado A fusão é o processo de transição de um sólido para um líquido, e envolve a absorção de calor para quebrar as ligações entre as moléculas. No caso do gelo, a temperatura permanece constante durante a fusão até que todo o gelo se transforme em água.
Passo 2: Cálculo da quantidade de calor necessária Para determinar a quantidade de calor necessária para a fusão do gelo, podemos utilizar a fórmula:
Q = m * L
Onde: Q é a quantidade de calor em joules (J) m é a massa do gelo em gramas (g) L é o calor latente de fusão do gelo em joules por grama (J/g)
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O calor latente de fusão do gelo é uma propriedade física que representa a quantidade de calor necessária para fundir uma unidade de massa de gelo a uma determinada temperatura constante. No caso da água, o calor latente de fusão é de aproximadamente 334 J/g.
Substituindo os valores na fórmula, temos:
Q = 80 g * 334 J/g Q = 26720 J
Portanto, a quantidade de calor necessária para transformar completamente o bloco de gelo em água a 0ºC é de 26720 joules.
Conclusão: Nesta aula, aprendemos que a fusão de um bloco de gelo em água requer a adição de uma quantidade específica de calor. Utilizando a fórmula adequada e o calor latente de fusão do gelo, calculamos que a quantidade de calor necessária para transformar totalmente um bloco de gelo de 80 gramas a -10ºC em água a 0ºC é de 26720 joules.
