Mudança de Estado - Calorimetria

por lsamogim Seg 26 Ago 2013, 15:29

O calor específico de uma certa liga metálica foi determinado da seguinte forma:
1 - aqueceu-se um bloco de 200 g do material até 400 °C;
2 - o bloco foi mergulhado em um calorímetro contendo água a 25 °C. A água no calorímetro mais o equivalente em água do mesmo, perfaziam um total de 1,00.10³ g de água. Considere o calor específico da água como 1,0 cal/g°C;
3 - durante a imersão do corpo, 5,0 g de água foram vaporizados. O calor latente de vaporização da água é 5,4.10² cal/g. Os vapores saíam do calorímetro;
4 - a temperatura final do calorímetro com o corpo foi de 40 °C;
5 - toda a experiência foi executada à pressão normal do nível do mar.
Desprezada qualquer perda de calor, exceto o transportado pelos vapores que saíram do calorímetro, calcule o calorespecífico do material.

obs: achei dois gabaritos, um com a resposta 0,30 cal/g°C e outro com a resposta 0,25 cal/g°C

por **Elcioschin** Seg 26 Ago 2013, 19:18

Calor recebido pelos 5 g de água para vaporizar:

Qv = m.c.∆T + m.Lv ---> Qv = 5.1.(100 - 25) + 5.540 ----> Qv = 375 + 2700 ----> Qv = 3 075 cal

Calor recebido pela água restante (1000 - 5 = 995 g) para ir de 25º C até 40º C.

Qa = m.c.∆T ----> Qa = 995.1.(40 - 25) ----> Qa = 14 925 cal

Calor fornecido pela liga metálica ---> Qm = 200.c.(400 - 40) ----> Qm = 72 000.c cal

Qm = Qv + Qa ----> 72 000.c = 3 075 + 14 925 ----> c = 0,25 cal/g.ºC

por lsamogim Ter 27 Ago 2013, 10:30

Elcioschin escreveu:Calor recebido pelos 5 g de água para vaporizar:

Qv = m.c.∆T + m.Lv ---> Qv = 5.1.(100 - 25) + 5.540 ----> Qv = 375 + 2700 ----> Qv = 3 075 cal

Calor recebido pela água restante (1000 - 5 = 995 g) para ir de 25º C até 40º C.

Qa = m.c.∆T ----> Qa = 995.1.(40 - 25) ----> Qa = 14 925 cal

Calor fornecido pela liga metálica ---> Qm = 200.c.(400 - 40) ----> Qm = 72 000.c cal

Qm = Qv + Qa ----> 72 000.c = 3 075 + 14 925 ----> c = 0,25 cal/g.ºC

Por que o ΔT do calor fornecido pela liga metálica é (400-40) sendo que a temperatura final é 40? Não teria que ser (40-400) resultando em -72000.c?

O resto eu entendi, eu não estava levando em consideração o calor para o aquecimento dos 5g de água antes de ela vaporizar.

Mas fiquei com essa dúvida ainda...

por **Elcioschin** Ter 27 Ago 2013, 11:19

Existem dois modos de fazer o cálculo:

1) Usar equação Calor recebido = Calor fornecido

Neste caso as diferenças de temperatura são todas consideradas positivas ----> (40 - 25) e (400 - 40). Foi o modo que eu fiz.

2) Usar equação Calor recebido + Calor fornecido = 0

Neste caso a diferença de temperatura da água é considerada positiva ----> (40 - 25) e a diferença de temperatura da liga é considerada negativa (40 - 400). É modo com o qual você está acostumada.

3) Os dois modos são corretos e levam ao mesmo resultado.