Atividade: Calor Latente Específico

Nesta atividade, nós vamos praticar a utilização da fórmula E = mL para calcular a quantidade de energia absorvida ou libertada por uma variação no estado de um material.

Q1:

1 kg de cobre e 1 kg de níquel são aquecidos continuamente ao mesmo ritmo. Determine qual dos metais se fundirá completamente primeiro. Utilize o valor de 205 kJ/kg para o calor latente de fusão do cobre e o valor de 297 kJ/kg para o calor latente de fusão do níquel.

  • ACobre
  • BNíquel

Q2:

Qual das seguintes é a unidade correta para o calor latente de fusão?

  • AJ/kg
  • BJkgC/
  • CJ⋅kg
  • Dkg/J
  • EJkgC/

Q3:

A água numa panela chega aos 100C, mas a panela ainda permanece no calor, então, a dada altura, toda a água se transformará em vapor de água. Calcule a energia necessária para evaporar os 1,2 kg de água contidos na panela. Utilize o valor de 2‎ ‎258 KJ/kg para o calor latente de vaporização da água. Apresente a resposta com 2 algarismos significativos.

Q4:

Qual das seguintes é a fórmula correta para a energia requerida para a ebulição de uma substância? 𝐸 representa a energia requerida, 𝑚 representa a massa da substância, 𝐿 representa o calor latente de vaporização, 𝑐 representa a capacidade térmica mássica e Δ𝜃 representa a variação da temperatura.

  • A𝐸=𝑚𝐿Δ𝜃
  • B𝐸=𝑚𝐿
  • C𝐸=𝑚𝑐
  • D𝐸=𝑚𝐿
  • E𝐸=𝑚𝑐Δ𝜃

Q5:

Um cubo de gelo de 10 g a 0C é exposto diretamente à luz solar num dia quente. A luz solar e ar quente à volta do cubo aqueceram-no a uma taxa de 10 W. São precisos 5,56 minutos para o gelo derreter completamente. Calcule o calor latente de fusão da água. Apresente a resposta com 3 algarismos significativos.

Q6:

565 KJ de energia são utilizados para fundir um bloco de zinco que já se encontrava no seu ponto de fusão quando aquela energia lhe foi fornecida. Determine a massa do bloco de zinco, utilizando o valor de 113 KJ/kg para o calor latente de fusão do zinco.

Q7:

A tabela apresenta os valores do calor latente de fusão de vários metais. Tem 200 g de um metal não identificado. Aquece o metal até ao seu ponto de fusão e, em seguida, mede a quantidade de energia libertada para derreter, obtendo um valor de 79,6 kJ. Qual dos quatro metais apresentados na tabela poderá ser o seu?

MetalAlumínioCobaltoFerroNíquel
Calor LatentekJ/kg)398276272297
  • AFerro
  • BAlumínio
  • CCobalto
  • DNíquel

Q8:

30 g de ouro derretido vão solidificar. Este liberta 1‎ ‎890 J de energia para o ambiente circundante à medida que arrefece. Qual é o calor latente de fusão do ouro?

Q9:

Um metal a uma temperatura na qual funde é aquecido até que todo este se torne líquido. São precisos 41 KJ para fundir completamente o metal e a sua massa é de 0,2 kg. Qual é o calor latente de fusão do metal?

Q10:

Uma substância, que inicialmente estava a 20C e em estado sólido, foi aquecida. A temperatura da substância é registada ao longo do tempo e esses dados estão representados no gráfico.

Qual é o ponto de fusão da substância?

Q11:

Um bloco de gelo de 10 kg é convertido em vapor de água. O bloco de gelo começa a 20C; primeiro, deve ser completamente fundido e, em seguida, é aquecido a 100C. Determine a energia necessária para o fazer. Utilize o valor de 2108/JkgC para a capacidade térmica mássica do gelo e o valor de 4184/JkgC para a capacidade térmica mássica da água. Utilize o valor de 334 KJ/kg para o calor latente de fusão da água e utilize o valor de 2‎ ‎258 KJ/kg para o calor latente de vaporização da água. Apresente a resposta com 3 algarismos significativos.

Q12:

Uma panela é enchida com 2 kg de água a uma temperatura de 100C. Se a panela pode transferir energia para a água a uma taxa de 2,5 kW, determine quantos minutos demorará para a ebulição completa da água na panela. Utilize o valor 2‎ ‎258 KJ/kg para o calor latente específico de vaporização da água. Apresente a resposta em minutos, arredondada às unidades

Q13:

Uma forja pode transferir 200 kJ de energia para um metal para aquecê-lo antes de se esgotar o combustível. Barras de prata ou ouro podem ser colocadas na forja para fundir. Se o metal a ser fundido já se encontra no seu ponto de fusão quando é colocado na forja, determine quanto ouro a mais que a prata a forja consegue fundir antes de se esgotar o combustível. Utilize o valor de 63 kJ/kg para o calor latente de fusão do outro e o valor de 111 kJ/kg para o calor latente de fusão da prata. Apresente a resposta com 2 algarismos significativos.

Q14:

Determine quanta energia é necessária para derreter 2 kg de gelo. Use um valor de 334 KJ/kg para o calor latente específico de fusão de gelo.

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