Calculadora de calor latente

Esta calculadora de calor latente dá o calor de uma mudança de estado: Q = m·Lf para fundir ou solidificar e Q = m·Lv para vaporizar ou condensar. Fundir 1 kg de gelo a 0 °C exige 334 kJ; vaporizar 1 kg de água a 100 °C, 2256 kJ. Um segundo modo soma o caminho inteiro do gelo a −20 °C até o vapor, com calor sensível e latente.

Exemplo: Cálculo: Uma mudança de estado (Q = m·L) · Substância: Água · Mudança de estado: Fusão (sólido → líquido) · Massa 1 · Unidade: quilogramas (kg) → Calor: Calor absorvido: 334 kJ. Fonte: OpenStax University Physics Volume 2, 1.5 Phase Changes – Q = mLf (Eq. 1.7), Q = mLv (Eq. 1.8), Table 1.4 Heats of Fusion and Vaporization (values at the normal melting and boiling points, 1 atm), heating curve of water from −20 °C (2090, 4186 and 2020 J/(kg·°C)), Example 1.9 (ice in soda → 13 °C) (read 10.10.2026). Atualizado em: .

Minha caixa de ferramentasSeus dados ficam salvos só neste navegador.

Resultado

Calor
Calor absorvido: 334 kJ
Cálculo
PassoValor
SubstânciaÁgua
Ponto de fusão (1 atm)0 °C
Calor latente de fusão Lf334 kJ/kg
Massa m1 kg
Q = m·L1 kg × 334 kJ/kg = 334 kJ = 334.000 J
Calculado com Q = m·L e os valores da tabela 1.4 do OpenStax (ponto de fusão/ebulição normal, 1 atm). A temperatura não muda durante a mudança de estado.

Como o cálculo é feito

O calor de uma mudança de estado é Q = m·Lf na fusão ou solidificação e Q = m·Lv na vaporização ou condensação, com m a massa e L o calor latente da substância. O livro didático OpenStax University Physics explica o nome «latente» (oculto): durante a mudança de estado a energia entra ou sai da substância sem alterar sua temperatura. Fusão e vaporização absorvem calor; solidificação e condensação liberam a mesma quantidade. Já o calor que muda a temperatura é o chamado calor sensível.

Calor latente de substâncias comuns

SubstânciaPonto de fusão (°C)Lf (kJ/kg)Ponto de ebulição (°C)Lv (kJ/kg)
Água03341002256
Etanol−11410478,3854
Amônia−75332−33,41370
Mercúrio−38,911,8357272
Nitrogênio−21025,5−195,8201
Chumbo32724,51750871
Alumínio660380245011400
Prata96188,321932336
Ouro106364,526601578
Cobre108313425955069

Os valores vêm da tabela 1.4 do OpenStax e valem no ponto de fusão e de ebulição normais, a 1 atm. Em geral Lv é maior que Lf. Para a água à temperatura do corpo (37 °C), o livro traz um calor de vaporização maior, 2430 kJ/kg. O texto usa 333 kJ/kg para fundir o gelo e a tabela 334 kJ/kg; esta calculadora usa o valor da tabela.

Do gelo ao vapor: a curva de aquecimento da água

O OpenStax descreve gelo aquecido a partir de −20 °C; por quilograma e com o valor da tabela para a fusão: o gelo esquenta com 2090 J/(kg·°C) até 0 °C, funde com 334 kJ/kg a temperatura constante, a água esquenta com 4186 J/(kg·°C) até 100 °C, ferve com 2256 kJ/kg e o vapor esquenta com 2020 J/(kg·°C). O segundo modo soma esses passos:

MassaDe → atéCalor Q
1 kg−20 °C → 120 °C3090,8 kJ
1 kg0 °C → 100 °C752,6 kJ
1 kg100 °C → 110 °C2276,2 kJ
0,5 kg20 °C → 100 °C167,44 kJ
2 kg25 °C → 100 °C627,9 kJ
0,2 kg−10 °C → 0 °C4,18 kJ
0,1 kg−5 °C → 25 °C44,91 kJ

As mudanças de estado dominam: vaporizar 1 kg de água exige mais de cinco vezes o calor necessário para aquecê-la de 0 °C a 100 °C (2256 kJ contra 418,6 kJ). O exemplo 1.9 do OpenStax mostra o efeito numa bebida: três cubos de gelo de 6,0 g a 0 °C esfriam 0,25 kg de refrigerante de 20 °C para 13 °C. Ao condensar, o vapor devolve esses 2256 kJ/kg; manuseie vapor com o mesmo cuidado que água fervendo.

A temperatura final de uma mistura sai da calculadora de temperatura final da mistura; o aquecimento da água sem mudança de estado, da calculadora para calcular a quantidade de calor.

Perguntas frequentes

Qual é a fórmula do calor latente?

Q = m·L. Na fusão ou solidificação, L é o calor latente de fusão Lf; na ebulição ou condensação, o de vaporização Lv. Água: Lf = 334 kJ/kg, Lv = 2256 kJ/kg.

Quanta energia é preciso para derreter 1 kg de gelo?

334 kJ a 0 °C. O gelo fica a 0 °C até derreter por completo.

Quanta energia é preciso para transformar 1 kg de água em vapor?

2256 kJ a 100 °C e 1 atm, mais de cinco vezes os 418,6 kJ necessários para aquecer a água de 0 °C a 100 °C.

Qual a diferença entre calor latente e calor sensível?

O calor sensível muda a temperatura (Q = m·c·ΔT); o latente muda o estado sem mudar a temperatura (Q = m·L). O modo «Água» soma os dois.

Por que a temperatura não muda enquanto o gelo derrete?

O calor é usado para romper as ligações entre as moléculas, não para aumentar a temperatura. O OpenStax chama essa energia de «latente», isto é, oculta.

Fontes e base legal

Última atualização: · Princípios editoriais

Ferramentas relacionadas