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Físicos de um laboratório de pesquisas climáticas realizam testes para compreender o co...
Físicos de um laboratório de pesquisas climáticas realizam testes para compreender o comportamento térmico da água em diferentes estados físicos. Um bloco de gelo de 0,500 kg, armazenado a -20 °C, será submetido a aquecimento contínuo até se transformar completamente em vapor de água a 130 °C, sob pressão constante de 1 atm. O objetivo é determinar a quantidade total de calor que o sistema de aquecimento precisa fornecer para que todo o processo ocorra — desde o aquecimento do gelo até a vaporização e o superaquecimento do vapor. Os pesquisadores têm acesso às seguintes informações termodinâmicas: o calor específico do gelo é de 2,10 J/(g °C), da água líquida é de 4,18 J/(g °C) e do vapor é de 2,00 J/(g °C). Além disso, o calor latente de fusão é de 334 J/g e o de vaporização é de 2260 J/g.
Com base nesses dados, determine a quantidade total de calor que o sistema de aquecimento deve fornecer para que o processo ocorra completamente.
A
1,6 × 10⁵ J
B
1,6 × 10⁶ J
C
2,1 × 10⁶ J
D
3,0 × 10⁶ J
E
3,2 × 10⁷ J