10 - Um Bloco De Gelo De 500 G A 0°C Derrete Completamente. Determine A Quantidade De Calor Necessária. (Calor Latente De Fusão Para O Gelo = 334 J/Kg).
10 - Um Bloco de Gelo de 500 g a 0°C Derrete Completamente: Determinando a Quantidade de Calor Necessária
O calor é uma forma de energia que pode ser transferida de um corpo para outro, causando mudanças na temperatura ou no estado de agregação dos materiais. Neste problema, vamos determinar a quantidade de calor necessária para derreter completamente um bloco de gelo de 500 g a 0°C. Para isso, precisamos conhecer a quantidade de calor latente de fusão do gelo, que é a quantidade de calor necessária para mudar o estado de agregação do gelo de sólido para líquido.
O calor latente de fusão é a quantidade de calor necessária para mudar o estado de agregação de um material de sólido para líquido. Para o gelo, o calor latente de fusão é de 334 J/Kg. Isso significa que para cada quilograma de gelo, é necessário 334 joules de calor para derretê-lo.
Para determinar a quantidade de calor necessária para derreter completamente o bloco de gelo de 500 g a 0°C, precisamos calcular a quantidade de calor necessária para derreter 0,5 kg de gelo. A fórmula para calcular a quantidade de calor necessária é:
Q = m * L
onde Q é a quantidade de calor necessária, m é a massa do gelo em quilogramas e L é o calor latente de fusão do gelo em joules por quilograma.
Cálculo
m = 0,5 kg (massa do gelo em quilogramas) L = 334 J/Kg (calor latente de fusão do gelo em joules por quilograma)
Q = m * L = 0,5 kg * 334 J/Kg = 167 J
Portanto, a quantidade de calor necessária para derreter completamente um bloco de gelo de 500 g a 0°C é de 167 joules. Isso significa que para derreter completamente o bloco de gelo, é necessário transferir 167 joules de calor para o gelo.
O calor latente de fusão é uma propriedade importante dos materiais que pode ser utilizada em diversas aplicações, como:
- Refrigeração: o calor latente de fusão do gelo pode ser utilizado para refrigerar alimentos e bebidas.
- Indústria: o calor latente de fusão do gelo pode ser utilizado para produzir gelo e neve para fins industriais.
- Pesquisa: o calor latente de fusão do gelo pode ser utilizado em experimentos científicos para estudar a propriedade do calor latente de fusão.
- Física: a física é a ciência que estuda a matéria e a energia, incluindo a propriedade do calor latente de fusão.
- Química: a química é a ciência que estuda a composição e a estrutura dos materiais, incluindo a propriedade do calor latente de fusão.
- Engenharia: a engenharia é a ciência que estuda a aplicação da física e da química para resolver problemas práticos, incluindo a utilização do calor latente de fusão em diversas aplicações.
Pergunta 1: O que é calor latente de fusão?
Resposta: O calor latente de fusão é a quantidade de calor necessária para mudar o estado de agregação de um material de sólido para líquido. Isso significa que para cada quilograma de material, é necessário uma quantidade específica de calor para derreter o material.
Pergunta 2: Qual é a unidade de medida do calor latente de fusão?
Resposta: A unidade de medida do calor latente de fusão é o joule por quilograma (J/Kg).
Pergunta 3: Qual é o valor do calor latente de fusão do gelo?
Resposta: O valor do calor latente de fusão do gelo é de 334 J/Kg.
Pergunta 4: Como é calculada a quantidade de calor necessária para derreter um material?
Resposta: A quantidade de calor necessária para derreter um material é calculada usando a fórmula Q = m * L, onde Q é a quantidade de calor necessária, m é a massa do material em quilogramas e L é o calor latente de fusão do material em joules por quilograma.
Pergunta 5: Qual é a importância do calor latente de fusão em diversas aplicações?
Resposta: O calor latente de fusão é importante em diversas aplicações, como refrigeração, indústria e pesquisa. Por exemplo, o calor latente de fusão do gelo pode ser utilizado para refrigerar alimentos e bebidas, produzir gelo e neve para fins industriais e estudar a propriedade do calor latente de fusão em experimentos científicos.
Pergunta 6: Qual é a diferença entre calor latente de fusão e calor específico?
Resposta: O calor latente de fusão é a quantidade de calor necessária para mudar o estado de agregação de um material, enquanto o calor específico é a quantidade de calor necessária para aumentar a temperatura de um material em 1 grau Celsius.
Pergunta 7: Qual é o valor do calor específico do gelo?
Resposta: O valor do calor específico do gelo é de aproximadamente 2,05 J/g°C.
Pergunta 8: Como é possível utilizar o calor latente de fusão em aplicações práticas?
Resposta: O calor latente de fusão pode ser utilizado em aplicações práticas, como refrigeração, indústria e pesquisa, utilizando equipamentos e técnicas específicas para transferir calor e manipular a temperatura de materiais.
Pergunta 9: Qual é a importância do estudo do calor latente de fusão em ciências?
Resposta: O estudo do calor latente de fusão é importante em ciências, pois permite entender melhor as propriedades dos materiais e como elas podem ser utilizadas em diversas aplicações.
Pergunta 10: Qual é a relação entre calor latente de fusão e a temperatura de fusão?
Resposta: A temperatura de fusão é a temperatura em que um material muda de estado de agregação, e o calor latente de fusão é a quantidade de calor necessária para mudar o estado de agregação do material. A temperatura de fusão é influenciada pelo calor latente de fusão e pela massa do material.