Question

(FICSAE-SP) Sabe-se que um líquido possui calor específico igual a 0,58 cal/g · °C. Com o intuito de

descobrir o valor de seu calor latente de vaporização, foi realizado um experimento onde o líquido foi aquecido por meio de uma fonte de potência uniforme, até sua total vaporização, obtendo-se o gráfico abaixo. O valor obtido para o calor latente de vaporização do líquido, em cal/g, está mais próximo de:

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ClayverSantos17 · Answer 1 · 2022-04-15 21:03:44

ClayverSantos17

15/04/2022

No gráfico, a parte inclinada representa o processo de aumento da temperatura do liquido de 0 para 78°C, levando 10min.
A parte "plana" do gráfico representa o processo de vaporização do liquido que acontece a 78°C e que levou 44min (54 - 10).
Para o processo de aumento de temperatura temos a seguinte formulação:
Q = m . c . ΔT
Onde "Q" é a energia utilizada no processo, "m" a massa, "c" o calor especifico e ΔT a diferença de temperatura.
Para o processo de vaporização temos a seguinte formulação:
Q = m.L
Onde, "Q" é a energia utilizada no processo, "m" a massa e "L" o calor latente.
Note que nem no enunciado nem no gráfico são dados a energia Q utilizada, no entanto, é dito que TODO processo é feito por uma fonte de potencia constante.
Precisamos lembrar que há uma relação entre potencia, energia e tempo:
Vamos, então, chamar esta potencia de P e substituir Q nas formulações, acompanhe (obs.: Δt = variação de tempo):
$Q = m . c . Delta T\Delta t.P=m.c.Delta T\oxed{P=frac{m.c.Delta T}{Delta t_1}}\\Q=m.L\Delta t.P=m.L\oxed{P=frac{m.L}{Delta t_2}}$
Vamos então igualar as duas expressões achadas para P, já que P é constante, e substituir os dados do problema:
$frac{m.c.Delta T}{Delta t_1}~=~frac{m.L}{Delta t_2}\frac{m.0,58.(78)}{10}~=~frac{m.L}{44}\L~=~frac{0,58~.~78~.~44}{10}\L~=~frac{1990,56}{10}\oxed{L~=~199,056~cal/g}$
resposta: Letra b

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