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Sabe-se que a vodka é uma bebida com teor alcoólico relativamente alto, variando entre 40% e 55%. Devido ao fato do álcool etílico ter seu ponto de...

Sabe-se que a vodka é uma bebida com teor alcoólico relativamente alto, variando entre 40% e 55%. Devido ao fato do álcool etílico ter seu ponto de congelamento a -117 ºC, é muito difícil congelar a vodka, pois seu ponto de congelamento é reduzido a algo próximo de -100 ºC devido ao alto teor alcoólico em sua composição, além de haverem sais misturados que reduzem ainda mais seu ponto de ebulição. Considere que uma bebida qualquer tem 20% de sua composição em álcool e que seu ponto de congelamento seja de -10 ºC. Por um erro, a mesma foi estocada num freezer a -30 ºC, e decidiram retirá-la do local e deixá-la sob temperatura ambiente, 25 ºC, para que descongelasse. Sabendo que temos 1,5 kg da bebida, que seu calor específico é de 1,3 cal/g.ºC e que seu calor latente é de 120 cal/g, calcule, respectivamente, a quantidade de calor necessária para que a bebida seja totalmente descongelada e a quantidade de calor necessária para que ela atinja a temperatura ambiente. Assinale a alternativa que apresenta ambas as quantidades na ordem respectiva.

💡 2 Respostas

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Para calcular a quantidade de calor necessária para descongelar a bebida, podemos usar a fórmula: Q = m * ΔHf Onde: Q é a quantidade de calor necessária (em calorias) m é a massa da bebida (em gramas) ΔHf é o calor latente de fusão (em calorias/grama) No caso, a massa da bebida é de 1,5 kg, o que equivale a 1500 gramas. O calor latente de fusão é de 120 cal/g. Portanto, podemos calcular: Q = 1500 g * 120 cal/g Q = 180000 cal Portanto, a quantidade de calor necessária para descongelar a bebida é de 180000 cal. Para calcular a quantidade de calor necessária para a bebida atingir a temperatura ambiente, podemos usar a fórmula: Q = m * c * ΔT Onde: Q é a quantidade de calor necessária (em calorias) m é a massa da bebida (em gramas) c é o calor específico da bebida (em calorias/grama.ºC) ΔT é a variação de temperatura (em ºC) No caso, a massa da bebida é de 1,5 kg, o que equivale a 1500 gramas. O calor específico da bebida é de 1,3 cal/g.ºC. A variação de temperatura é de 25 ºC - (-30 ºC) = 55 ºC. Portanto, podemos calcular: Q = 1500 g * 1,3 cal/g.ºC * 55 ºC Q = 107250 cal Portanto, a quantidade de calor necessária para a bebida atingir a temperatura ambiente é de 107250 cal. Assim, a alternativa correta seria: A) 180000 cal e 107250 cal

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Fernando Pedrosa

MARDLEY, ME AJUDE COM PONTOS, POR FAVOR?

Para calcular a quantidade de calor necessária para descongelar a bebida, precisamos determinar a quantidade de calor necessária para elevar sua temperatura do ponto de congelamento (-10 ºC) até 0 ºC, onde a fase de sólido para líquido ocorre, e depois a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura do líquido de 0 ºC até 25 ºC.

  1. Quantidade de calor para descongelar a bebida:
  2. Primeiro, determinamos a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura do ponto de congelamento até 0 ºC. Para isso, usamos a seguinte fórmula:

Q1 = m * c * ∆T

Onde:

m = massa da bebida (1,5 kg)

c = calor específico da bebida (1,3 cal/g.ºC)

∆T = mudança na temperatura (0 ºC - (-10 ºC) = 10 ºC)

Q1 = 1,5 kg * 1,3 cal/g.ºC * 10 ºC = 19,5 cal

Em seguida, determinamos a quantidade de calor necessária para a mudança de fase de sólido para líquido (fusão), considerando o calor latente de fusão (L):

Q2 = m * L

Onde:

L = calor latente de fusão da bebida (120 cal/g)

Q2 = 1,5 kg * 120 cal/g = 180 cal

Agora, somamos as quantidades de calor Q1 e Q2 para obter a quantidade total de calor necessária para descongelar a bebida:

Quantidade total de calor para descongelar = Q1 + Q2 = 19,5 cal + 180 cal = 199,5 cal

  1. Quantidade de calor para atingir a temperatura ambiente:
  2. Para elevar a temperatura da bebida do estado líquido a 0 ºC até a temperatura ambiente de 25 ºC, usamos a fórmula:

Q3 = m * c * ∆T

Onde:

m = massa da bebida (1,5 kg)

c = calor específico da bebida (1,3 cal/g.ºC)

∆T = mudança na temperatura (25 ºC - 0 ºC = 25 ºC)

Q3 = 1,5 kg * 1,3 cal/g.ºC * 25 ºC = 48,75 cal

Agora, somamos as quantidades de calor Q2 e Q3 para obter a quantidade total de calor necessária para que a bebida atinja a temperatura ambiente:

Quantidade total de calor para atingir a temperatura ambiente = Q2 + Q3 = 180 cal + 48,75 cal = 228,75 cal

Assim, a alternativa que apresenta ambas as quantidades na ordem respectiva é: 199,5 cal e 228,75 cal.





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