Question

Um copo com 150g de água, inicialmente a 20°C, é colocado em um congelador. Apois 90 minutos toda a égua atinge o equilibrio térmico com o congelador a uma temperatura de -20°C. Sabendo que o ponto de fuséo da égua é em 0°C, que o calor especiflco da égua é de 1cal/g.°C, o calor latente de fuséo da água é de 800cal/g e que o calor específico do gelo (água no estado sólido) é 0,5cal/g.°C. Responda qual foi o fluxo médio de calor trocado entre a água e o ambiente do congelador?

Answer 1

Boa noite Amanda, basta usar a lei zero da termodinâmica.

$\sum { Q=0 } \\ \\ Q_{ gelo }+Q_{ agua }+Q_{ LF }=Q_{ T }\\ \\ (m*c*\Delta \theta )_{ gelo }+(m*c*\Delta \theta )_{ agua }+(m*c_{ L })_{ F }=Q_{ T }$

$150*0,5*(-20-0)]+[150*1*(0-20)]+(150*800)=Q_{ T }\\ \\ Q_{ T }=-1500-3000+120000\\ \\ Q_{ T }=115500\quad cal$

O fluxo é dado por:

$\Phi =\frac { Q_{ T } }{ \Delta t } =\frac { 115500 }{ 90*60 } =\boxed {21,38\quad cal/s}$

Entendido?