Calcula fisica

Bom o 5Kl é 5 kg? se for vou adotar como 5000 gramas

Dados do gelo          Dados da agua            Dados do vapor

QL = 80 cal/g            c = 1,0 cal/gºc           Qe = 540 cal/g 

c= 0,5 cal/gºc                                            c=0,5 cal/gºc

 

Formulas usadas:

Q=m*c*(t1-t0)
QL=m*Lf

Qe=m*Le

Qsomatorio= Q1+Q2+Q3....QN

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Calor necessario para o gelo virar agua:
Iremos calcular a quantidade de calor necessária para aquecer o gelo de -25ºc a 0ºc.

Q1=m.c.(t1-t0)
Q1=5000*0,5*(0-(-25))

Q1=62500 cal

Calcular agora o calor latente de fusão, ou seja, calor necessário para se fazer o gelo virar agua.

QL2=m*L

QL2=5000*80

QL2=400000 cal

Calcular a quantidade de calor necessária para se aquecer de 0º a 100°(ponto de ebulição em condições ideais).

Q3=m*c*(t1-t0)

Q3=5000*1*(100-0)

Q3=500000 cal

Calcular o calor latente de ebulição, calor necessário para a agua virar vapor.

Qe4=m*E

Qe4=5000*540

Qe4=2700000 cal

Calcular a quantidade de calor necessária para se aquecer o vapor de 100ºc a 135ºc.

Q5=m*c*(t1-t0)

Q5=5000*0,5*(135-100)

Q5=87500 cal

Agora somar todo o calor necessário para se aquecer de -25ºc a 135ºc.

Qsomatorio = Q1+QL2+Q3+Qe4+Q5

Qsomarorio = 62500+400000+500000+2700000+87500

Qsomatorio = 3750kcal

Primeiramente precisamos calcular a quantidade de calor de gelo até a temperatura de fusão:

\(\begin{align} & {{Q}_{1}}=mc\Delta T \\ & {{Q}_{1}}=5000\cdot 0,5(0-(-25) \\ & {{Q}_{1}}=62500cal \\ \end{align} \)

Agora calcularemos o calor latente de mudança do gelo para a água:

\(\begin{align} & {{Q}_{2}}=mL \\ & {{Q}_{2}}=5000\cdot 80 \\ & {{Q}_{2}}=40000cal \\ \end{align} \)

Agora precisamos calcular o calor da água até a temperatura de ebulição:

\(\begin{align} & {{Q}_{3}}=mc\Delta T \\ & {{Q}_{3}}=5000\cdot 1(100) \\ & {{Q}_{3}}=500000cal \\ \end{align} \)

Agora calcularemos o calor latente de fusão e o calor do vapor:

\(\begin{align} & {{Q}_{4}}=mL \\ & {{Q}_{4}}=5000\cdot 540 \\ & {{Q}_{4}}=2700000cal \\ & \\ & {{Q}_{5}}=mc\Delta T \\ & {{Q}_{5}}=5000\cdot 0,48\cdot (135-100) \\ & {{Q}_{5}}=84000cal \\ \end{align} \)

Agora basta somarmos as quantidades de calor acima encontradas, e obteremos o calor necessário para aquecer o gelo até 135ºC: 

\(\begin{align} & {{Q}_{total}}={{Q}_{1}}+{{Q}_{2}}+{{Q}_{3}}+{{Q}_{4}}+{{Q}_{5}} \\ & {{Q}_{total}}=62500+40000+500000+2700000+84000 \\ & {{Q}_{total}}=3386500cal \\ \end{align} \)

O calor necessário será de \(\boxed{{Q_{total}} = 3386500{\text{ cal}}}\).