... alor adquirido quando um dos materiais de um sistema atinge o ponto de fusão ou de ebulição e o sistema encontra-se em equilíbrio térmico. Ao absorver determinada quantidade deste calor, tais mol...

O calor latente é o calor adquirido quando um dos materiais de um sistema atinge o ponto de fusão ou de ebulição e o sistema encontra-se em equilíbrio térmico. Ao absorver determinada quantidade deste calor, tais moléculas têm vibração suficiente para serem aprisionadas ou libertadas - e mudam de estado físico. A quantidade de calor necessária para a mudança de fase pode ser dada por:

Onde:

  • Q é a quantidade de calor latente necessária para a mudança de estado físico, em joules (j);
  • m é a massa, em quilogramas (kg);
  • L é o calor latente da substância, em joules por quilograma (j/kg).

Você deve perceber que é necessário muito mais calor latente para evaporar um grama de água que um quilograma, sendo assim, a massa da substância acaba tornando-se essencial para a fórmula.

Observações: As unidades geralmente utilizadas, nestes casos, são calorias (cal), gramas (g) e calorias por gramas (cal/g). É possível encontrar, também, a grandeza quantidade de matéria em vez de massa.

Valores para L

Abaixo, veja alguns valores para L em cal/g:

Substância Fusão Vaporização Condensação Solidificação
Água 79,7 540,7 -540,7 -79,7
Etanol 26,1 201,2 -201,2 -26,1
Metano 13,9 115 -115 -13,9
Propano 19,1 85,1 -85,1 -19,1

Demonstração

Em uma chaleira, encontram-se 300 gramas de água a 25° C. Quanto de calor, em calorias, seria necessário para que toda a água evaporesse, desprezando perdas energéticas com outros meios? Considere o calor específico da água igual a 1 cal.g-1.°C-1.

Devemos considerar o calor sensível para se atingir o ponto de ebulição, juntamente ao calor latente:

Substituindo-se (como o ponto de ebulição da água é a 100 °C, ΔT = 100 - 25 = 75):

E então:

Assim, seria necessário 184.710 calorias para que toda a água evaporasse.

Sistemas térmicos

Em um sistema térmico, pode ocorrer de haver mudanças de estados físicos. Nestes casos, temos pela lei da conservação do calor (Q = calor sensível ou latente, Qx calor da fonte):

Devemos, então, considerar o calor latente e o sensível, se necessário.

Demonstração

Em um recipiente homogêneo feito de chumbo de massa 1 kg, há 200 gramas de água. Inicialmente, o sistema estava a 25 °C, e atinge o equilíbrio térmico a 100 °C, sendo que é evaporado uma certa quantidade de água. Sabendo que foi fornecido 76.570 calorias ao sistema, e desprezando qualquer perda energética, quanto de água foi evaporado? Considere o calor específico do ferro igual a 0,1 cal.g-1.°C-1 e o da água igual a 1.

Substituindo pelo calor sensível e latente:

Resolvendo:

E então:





  Go to top  

This article is issued from web site Wikibooks. The original article may be a bit shortened or modified. Some links may have been modified. The text is licensed under "Creative Commons - Attribution - Sharealike" [1] and some of the text can also be licensed under the terms of the "GNU Free Documentation License" [2]. Additional terms may apply for the media files. By using this site, you agree to our Legal pages [3] [4] [5] [6] [7]. Web links: [1] [2]