Ed
há 11 meses
Para calcular a quantidade de calor necessária para que o gelo a -2 °C se transforme em água a 10 °C, precisamos considerar duas etapas: 1. Aquecimento do gelo de -2 °C a 0 °C: - Calor necessário: \( Q_1 = m \cdot c_{gelo} \cdot \Delta T \) - Onde \( c_{gelo} = 2,1 \, \text{kJ/(kg °C)} \) e \( \Delta T = 0 - (-2) = 2 \, °C \). - Portanto, \( Q_1 = m \cdot 2,1 \cdot 2 = 4,2 \, m \, \text{kJ} \). 2. Fusão do gelo a água: - Calor necessário: \( Q_2 = m \cdot L_f \) - Onde \( L_f = 330 \, \text{kJ/kg} \). - Portanto, \( Q_2 = m \cdot 330 \, \text{kJ} \). 3. Aquecimento da água de 0 °C a 10 °C: - O calor específico da água é o dobro do do gelo, então \( c_{água} = 2 \cdot 2,1 = 4,2 \, \text{kJ/(kg °C)} \). - Calor necessário: \( Q_3 = m \cdot c_{água} \cdot \Delta T \) - Onde \( \Delta T = 10 - 0 = 10 \, °C \). - Portanto, \( Q_3 = m \cdot 4,2 \cdot 10 = 42 \, m \, \text{kJ} \). Agora, somamos todas as quantidades de calor: \[ Q_{total} = Q_1 + Q_2 + Q_3 = 4,2 \, m + 330 \, m + 42 \, m = (4,2 + 330 + 42) \, m = 376,2 \, m \, \text{kJ} \] Assim, a quantidade de calor por unidade de massa necessária é: 376,2 kJ/kg. Portanto, a alternativa correta é: (C) 376,2 kJ/kg.
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