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: .
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
| Substância | Ponto de fusão (°C) | Lf (kJ/kg) | Ponto de ebulição (°C) | Lv (kJ/kg) |
|---|---|---|---|---|
| Água | 0 | 334 | 100 | 2256 |
| Etanol | −114 | 104 | 78,3 | 854 |
| Amônia | −75 | 332 | −33,4 | 1370 |
| Mercúrio | −38,9 | 11,8 | 357 | 272 |
| Nitrogênio | −210 | 25,5 | −195,8 | 201 |
| Chumbo | 327 | 24,5 | 1750 | 871 |
| Alumínio | 660 | 380 | 2450 | 11400 |
| Prata | 961 | 88,3 | 2193 | 2336 |
| Ouro | 1063 | 64,5 | 2660 | 1578 |
| Cobre | 1083 | 134 | 2595 | 5069 |
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:
| Massa | De → até | Calor Q |
|---|---|---|
| 1 kg | −20 °C → 120 °C | 3090,8 kJ |
| 1 kg | 0 °C → 100 °C | 752,6 kJ |
| 1 kg | 100 °C → 110 °C | 2276,2 kJ |
| 0,5 kg | 20 °C → 100 °C | 167,44 kJ |
| 2 kg | 25 °C → 100 °C | 627,9 kJ |
| 0,2 kg | −10 °C → 0 °C | 4,18 kJ |
| 0,1 kg | −5 °C → 25 °C | 44,91 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
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