Exemplo de Calor de Fusão Problema: Derretimento de Gelo

Calcule a energia necessária para transformar um sólido em um líquido

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Calor de fusão é a quantidade de energia térmica necessária para alterar a Estado da matéria de uma substância de sólido para um líquido . Também é conhecido como entalpia de fusão. Suas unidades são geralmente Joules por grama (J/g) ou calorias por grama (cal/g). Este problema de exemplo demonstra como calcular a quantidade de energia necessária para derreter uma amostra de gelo de água.

Principais conclusões: Calor de fusão para derretimento de gelo

• Calor de fusão é a quantidade de energia na forma de calor necessária para mudar o estado da matéria de um sólido para um líquido (fusão).
• A fórmula para calcular o calor de fusão é: q = m·ΔH_f
• Observe que a temperatura na verdade não muda quando a matéria muda de estado, então não está na equação ou é necessária para o cálculo.
• Exceto para o hélio derretido, o calor de fusão é sempre um valor positivo.

Exemplo de problema

Qual é o calor em Joules necessário para derreter 25 gramas de gelo? Qual é o calor em calorias?

Informação útil: Calor de fusão da água = 334 J/g = 80 cal/g

Solução

No problema, o calor de fusão é dado. Este não é um número que você deve saber de cabeça. Existem tabelas de química que indicam os valores comuns de calor de fusão.

Para resolver esse problema, você precisará da fórmula que relaciona energia térmica com massa e calor de fusão:
q = m·ΔH_f
Onde
q = energia termica
m = massa
ΔH_f= calor de fusão

Temperatura não está em nenhum lugar da equação porque isso não muda quando a matéria muda de estado. A equação é direta, então a chave é ter certeza de que você está usando as unidades certas para a resposta.

Para obter calor em Joules:
q = (25 g)x(334 J/g)
q = 8350J
É tão fácil expressar o calor em termos de calorias:
q = m·ΔH_f
q = (25 g)x(80 cal/g)
q = 2000 cal
Responda: A quantidade de calor necessária para derreter 25 gramas de gelo é de 8.350 Joules ou 2.000 calorias.

Observação: O calor de fusão deve ser um valor positivo. (A exceção é o hélio.) Se você obtiver um número negativo, verifique sua matemática.