Para calcular o calor necessário para fundir uma amostra, utiliza-se a equação do calor latente de fusão. O calor latente de fusão refere-se à quantidade de energia térmica necessária para mudar uma substância de um estado sólido para um estado líquido sem uma mudança de temperatura. A equação é:
[ Q = m \times L_f ]
Onde:
- ( Q ) é o calor necessário (em joules ou calorias),
- ( m ) é a massa da substância (em gramas ou quilogramas),
- ( L_f ) é o calor específico latente de fusão (em J/kg ou cal/g).
Explicação pormenorizada:
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Massa (( m )): É a quantidade da substância que se está a fundir, medida em gramas ou quilogramas. A escolha entre gramas e quilogramas depende das unidades utilizadas para o calor latente de fusão.
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Calor específico latente de fusão (( L_f )): É uma propriedade da substância e representa a quantidade de calor necessária para mudar uma unidade de massa (1 kg ou 1 g) de sólido para líquido no seu ponto de fusão. Não depende da massa da substância, mas da própria substância. A partir das referências fornecidas, o calor latente específico de fusão para a substância em causa é -79,7 cal/g ou -330.000 J/kg. Note-se que o sinal negativo indica normalmente a libertação de calor durante a congelação (o oposto da fusão), pelo que, para a fusão, este valor deve ser positivo.
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Calor necessário (( Q )): Este é o resultado da multiplicação da massa da substância e do seu calor latente específico de fusão. Indica a quantidade de energia térmica necessária para fundir a amostra inteira no seu ponto de fusão.
Exemplo de cálculo:
Se tivermos uma amostra de 500 gramas de uma substância com um calor latente específico de fusão de 79,7 cal/g, o calor necessário para fundir esta amostra seria:
[ Q = 500 , \text{g} \times 79,7 , \text{cal/g} = 39.850 , \text{cal} ]
Este cálculo mostra que são necessárias 39.850 calorias de calor para derreter uma amostra de 500 gramas desta substância no seu ponto de fusão.
Correção e revisão:
As referências fornecidas listaram inicialmente os valores de calor latente com sinais negativos, que normalmente indicam a libertação de calor durante o processo inverso (congelamento). Para o cálculo do calor necessário durante a fusão, estes valores devem ser considerados como positivos. Por conseguinte, o calor latente específico de fusão utilizado no cálculo deve ser 79,7 cal/g ou 330.000 J/kg para a fusão.
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