Qual a quantidade de calor que um cubo de gelo de 100 g, a -20 °C, deve receber a fim de se tornar água a 20 °C?

Gabarito

Certo

Comentário do professor

Para chegar à resposta calculamos a soma das quantidades de calor necessárias para cada etapa: aquecer o gelo de -20 °C a 0 °C, fundi-lo e aquecer a água de 0 °C a 20 °C.

1) Aquecimento do gelo: \(Q_1 = m c_{\text{gelo}} \Delta T = 100\ \text{g} \times 0{,}5\ \text{cal/g°C} \times 20\ °C = 1000\ \text{cal}.\)

2) Fusão do gelo: \(Q_2 = m L_f = 100\ \text{g} \times 80\ \text{cal/g} = 8000\ \text{cal}.\)

3) Aquecimento da água: \(Q_3 = m c_{\text{água}} \Delta T = 100\ \text{g} \times 1{,}0\ \text{cal/g°C} \times 20\ °C = 2000\ \text{cal}.\)

Somando: \(Q_{\text{total}} = Q_1+Q_2+Q_3 = 1000+8000+2000 = 11000\ \text{cal} = 11\ \text{kcal}.\)

Portanto, a quantidade de calor necessária é 11 kcal.