UERJ Vestibular 2014 - Física - Questão 2 comentada.

UERJ Vestibular 2014 - Exame Discursivo de Física - Questão 2 comentada.

A energia consumida por uma pessoa adulta em um dia é igual a 2400 kcal.
Determine a massa de gelo a 0 ^oC que pode ser totalmente liquefeita pela quantidade de energia consumida em um dia por um adulto. Em seguida, calcule a energia necessária para elevar a temperatura dessa massa de água até 30 ^oC.

Objetivo: Calcular massa e energia envolvidas em processos calorimétricos.
Item do programa: Calorimetria
Subitem do programa: Calor específico e capacidade térmica
Subitem do programa: Calor latente


Comentário da questão:

Para calcular a massa m de gelo, é válida a seguinte relação:

 

sendo

Q = energia consumida = 2400 kcal = 2  10⁶ cal

L = calor latente do gelo = 80 cal/g

Logo: 

A energia Q necessária para elevar até 30 ^oC a temperatura da massa de água é dada por:

Q = mcT

sendo

m = 30 kg = 3  10⁴ g

c = calor específico de água = 1,0 cal/g ^oC

t = 30 ^oC

Q = 3  10⁴  1,0  30 = 9,0  10⁵ cal = 900 kcal

Note-se que o cálculo do calor em uma mudança de estado corresponde ao produto Q = mL. Em variação de temperatura, equivale a Q = mcT.

Fonte: http://www.vestibular.uerj.br/