Para calcular a quantidade de calor necessária para transformar um bloco de gelo de 100 g a -20°C em água a 100°C, precisamos considerar as seguintes etapas: 1. Aquecimento do gelo de -20°C a 0°C: - Usamos a fórmula: \( Q_1 = m \cdot c_{gelo} \cdot \Delta T \) - Onde: - \( m = 100 \, g = 0,1 \, kg \) - \( c_{gelo} \approx 2,09 \, J/g°C \) (ou \( 2090 \, J/kg°C \)) - \( \Delta T = 0 - (-20) = 20°C \) - \( Q_1 = 0,1 \cdot 2090 \cdot 20 = 4180 \, J \) 2. Fusão do gelo a água a 0°C: - Usamos a fórmula: \( Q_2 = m \cdot L_f \) - Onde \( L_f \) (calor de fusão do gelo) é aproximadamente \( 334 \, J/g \) (ou \( 334000 \, J/kg \)). - \( Q_2 = 100 \cdot 334 = 33400 \, J \) 3. Aquecimento da água de 0°C a 100°C: - Usamos a fórmula: \( Q_3 = m \cdot c_{agua} \cdot \Delta T \) - Onde \( c_{agua} \approx 4,18 \, J/g°C \) (ou \( 4180 \, J/kg°C \)). - \( \Delta T = 100 - 0 = 100°C \) - \( Q_3 = 100 \cdot 418 = 41800 \, J \) 4. Totalizando a quantidade de calor: - \( Q_{total} = Q_1 + Q_2 + Q_3 \) - \( Q_{total} = 4180 + 33400 + 41800 = 81880 \, J \) Portanto, a quantidade total de calor que deve ser fornecida ao bloco de gelo para que ele se transforme totalmente em água a 100°C é 81880 J.