Respuesta:
Para determinar la cantidad de calor necesaria para cambiar 200 gramos de agua líquida a 0°C a vapor a 100°C, podemos utilizar la fórmula de la cantidad de calor (Q) que se requiere para cambiar la fase de un material:
\[ Q = m \times \Delta H \]
Donde:
- \( Q \) es la cantidad de calor en julios (J).
- \( m \) es la masa del material en gramos (g).
- \( \Delta H \) es el calor latente de cambio de fase en julios por gramo (J/g).
Para el agua, el calor latente de fusión (cambio de sólido a líquido) es de aproximadamente 334 J/g, y el calor latente de vaporización (cambio de líquido a vapor) es de aproximadamente 2260 J/g.
1. Calor necesario para cambiar de sólido a líquido a 0°C:
\[ Q_{\text{fusión}} = m \times \Delta H_{\text{fusión}} = 200 \, \text{g} \times 334 \, \text{J/g} = 66800 \, \text{J} \]
2. Calor necesario para cambiar de líquido a vapor a 100°C:
\[ Q_{\text{vaporización}} = m \times \Delta H_{\text{vaporización}} = 200 \, \text{g} \times 2260 \, \text{J/g} = 452000 \, \text{J} \]
Entonces, sumamos los dos calores para obtener la cantidad total de calor necesaria:
\[ Q_{\text{total}} = Q_{\text{fusión}} + Q_{\text{vaporización}} = 66800 \, \text{J} + 452000 \, \text{J} = 518800 \, \text{J} \]
Por lo tanto, se necesitan 518800 julios de calor para cambiar 200 gramos de agua líquida a 0°C a vapor a 100°C.
