Calor Sensível E Calor Latente Exercícios

Reza June 1, 2021
EXERCÍCIOS CALOR SENSÍVEL E CALOR LATENTE YouTube

O estudo da termodinâmica envolve diferentes conceitos, dentre eles o calor sensível e o calor latente. Para entender melhor esses conceitos, é importante realizar exercícios que ilustrem a aplicação prática desses conhecimentos.

O que é calor sensível?

O calor sensível é aquele que é percebido pelos nossos sentidos, como a sensação de calor ou frio que sentimos quando tocamos em um objeto. Ele é chamado de sensível porque pode ser medido por meio de um termômetro comum.

Um exemplo de exercício que ilustra o conceito de calor sensível é o seguinte: imagine que você tem um objeto metálico a 20°C e o coloca em um ambiente a 30°C. Qual será a temperatura final do objeto?

Nesse caso, é possível calcular a temperatura final do objeto usando a equação do calor sensível:

Q = m . c . ΔT

Onde:

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  • Q é a quantidade de calor transferida;
  • m é a massa do objeto;
  • c é o calor específico do material do objeto;
  • ΔT é a variação de temperatura.

Aplicando essa equação ao exemplo dado, temos:

Q = m . c . ΔT

Q = m . c . (30°C – 20°C)

Supondo que o objeto tenha uma massa de 1 kg e que o calor específico do material seja de 0,5 cal/g°C, temos:

Q = 1.000 g . 0,5 cal/g°C . 10°C

Q = 5.000 cal

Isso significa que o objeto absorveu 5.000 cal de calor do ambiente, o que resulta em uma temperatura final de:

30°C – (5.000 cal / (1.000 g . 0,5 cal/g°C)) = 20°C

Portanto, a temperatura final do objeto será de 20°C.

O que é calor latente?

O calor latente é aquele que não é percebido pelos nossos sentidos, mas que está relacionado à mudança de estado físico de uma substância, como a fusão ou a vaporização. Ele é chamado de latente porque não pode ser medido diretamente por um termômetro comum.

Um exemplo de exercício que ilustra o conceito de calor latente é o seguinte: imagine que você tem 100 g de gelo a -10°C e quer transformá-lo em água a 20°C. Qual a quantidade de calor necessária para realizar essa transformação?

Nesse caso, é possível calcular a quantidade de calor necessária usando a equação do calor latente:

Q = m . L

Onde:

  • Q é a quantidade de calor transferida;
  • m é a massa da substância;
  • L é o calor latente de fusão ou vaporização da substância.

Aplicando essa equação ao exemplo dado, temos:

Q = m . L

Q = 100 g . 80 cal/g

O calor latente de fusão do gelo é de 80 cal/g, o que significa que são necessárias 80 cal de calor para transformar 1 g de gelo em água a 0°C. Como temos 100 g de gelo, a quantidade de calor necessária para transformá-lo em água a 0°C é de:

Q = 100 g . 80 cal/g = 8.000 cal

Depois disso, é necessário aquecer a água a 20°C. Para isso, podemos usar a equação do calor sensível:

Q = m . c . ΔT

Onde:

  • Q é a quantidade de calor transferida;
  • m é a massa da substância;
  • c é o calor específico da substância;
  • ΔT é a variação de temperatura.

Supondo que o calor específico da água seja de 1 cal/g°C, temos:

Q = 100 g . 1 cal/g°C . (20°C – 0°C)

Q = 2.000 cal

Isso significa que são necessárias 2.000 cal de calor para aquecer 100 g de água de 0°C a 20°C. Somando essa quantidade de calor à quantidade necessária para transformar o gelo em água a 0°C, temos:

Q total = 8.000 cal + 2.000 cal = 10.000 cal

Portanto, são necessárias 10.000 cal de calor para transformar 100 g de gelo a -10°C em água a 20°C.

Conclusão

Os exercícios de calor sensível e calor latente são importantes para fixar os conceitos estudados na termodinâmica e para entender melhor as aplicações práticas desses conhecimentos. É fundamental compreender que o calor sensível está relacionado à variação de temperatura e pode ser medido diretamente por um termômetro comum, enquanto o calor latente está relacionado à mudança de estado físico de uma substância e não pode ser medido diretamente por um termômetro comum.

FAQs

1. Qual a diferença entre calor sensível e calor latente?

O calor sensível está relacionado à variação de temperatura de uma substância e pode ser medido diretamente por um termômetro comum, enquanto o calor latente está relacionado à mudança de estado físico de uma substância e não pode ser medido diretamente por um termômetro comum.

2. Como calcular a quantidade de calor necessária para transformar uma substância de um estado físico para outro?

Para calcular a quantidade de calor necessária para transformar uma substância de um estado físico para outro, é necessário usar a equação do calor latente, que relaciona a quantidade de calor transferida à massa da substância e ao seu calor latente de fusão ou vaporização.

3. Qual a importância dos exercícios de calor sensível e calor latente?

Os exercícios de calor sensível e calor latente são importantes para fixar os conceitos estudados na termodinâmica e para entender melhor as aplicações práticas desses conhecimentos.

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Reza Herlambang

Eu sou um escritor profissional na área de educação há mais de 5 anos, escrevendo artigos sobre educação e ensino para crianças na escola.

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