Que quantidade de energia é usada quando 33,3 gramas de gelo a 0,00 ° C são convertidos em vapor a 150,0 ° C?

Responda:

# "103.4 kJ" # é a quantidade total de energia necessária para converter tanto gelo em vapor.

Explicação:

A resposta é # 103.4kJ #.

Precisamos determinar a energia total necessária para ir do gelo para a água e depois da água para o vapor - as mudanças de fase sofridas pelas moléculas de água.

Para fazer isso, você precisa saber:

Calor de fusão de água: # DeltaH_f # = #334# # J #/# g #;

Calor de vaporização de fusão de água: # DeltaH_v # = #2257# # J #/# g #;

Calor específico da água: # c # = #4.18# # J #/# g ^ @ C #;

Calor específico de vapor: # c # = #2.09# # J #/# g ^ @ C #;

Portanto, as etapas a seguir descrevem o processo geral:

1. Determinar o calor necessário para converter # 0 ^ @ C # gelo para # 0 ^ @ C # agua:

# q_1 = m * DeltaH_ (f) = 33,3 g * 334 J / (g) = 11122,2J #

2. Determine o calor necessário para ir da água a # 0 ^ @ C # molhar em # 100 ^ @ C #:

# q_2 = m * c_ (água) * DeltaT = 33,3 g * 4,18 J / (g * ^ @ C) * (100 ^ @ C - 0 ^ @ C) = 13919,4J #

3. Determinar o calor necessário para converter # 100 ^ @ C # água para # 100 ^ @ C # vapor:

# q_3 = m * DeltaH_ (v) = 33,3 g * 2257 J / (g) = 75158,1 J #

4. Determine o calor necessário para ir de # 100 ^ @ C # vapor para # 150 ^ @ C # vapor:

# q_4 = m * c_ (vap o r) * DeltaT = 33,3 g * 2,09 J / (g * ^ @ C) * (150 ^ @ C - 100 ^ @ C) = 3479,9 J #

Portanto, o calor total necessário é

#q_ (TOTAL) = q_1 + q_2 + q_3 + q_4 = 103679.6J = 103.4kJ #