Question

Em um recipiente adiabático, onde não ocorrem trocas de calor com o ambiente, coloca-se 80 g de gelo a 0 C  com 120 g de água. Depois de um certo tempo, observa-se que há 50 g de gelo boiando na água em equilíbrio térmico. Sendo o calor específico da água igual a 1,0 cal g C  e o calor latente de fusão do gelo igual 80 cal g, a temperatura final da mistura e a temperatura inicial da água serão respectivamente iguais a:
a) 0,5 C e 16,0 C.
b) 0,0 C e 20,0 C.
c) 0,0 C e 16,0 C.
d) 0,5 C e 20,0 C.

Answer 1

A temperatura final é 0, pois é a única temperatura onde coexistem água e gelo. Calor latente é usado em mudança de estado e pelo enunciado, 30g de gelo fundiram em água. Assim
Q = m.L = 30.80 = 2400
Ese calor veio do resfriamento da água, logo é negativo
- 2400 = 120.1.(0 - Ti)
- 2400 = - 120.Ti
Ti = 20
Letra B

Answer 2

A temperatura final da mistura e a temperatura inicial da água serão respectivamente iguais a 0 e 20°C.

Letra B

O calor sensível é aquele que provoca uma variação na temperatura. Para calcular o calor sensível perdido ou absorvido pelo corpo usamos a fórmula abaixo -

Q = mcΔt

Onde,

m = massa do corpo

ΔT = variação da temperatura

c = calor específico do corpo

O calor latente é o calor que, ao ser fornecido ou retirado de um corpo, provoca uma mudança de estado físico.

Podemos calcular o Calor Latente por meio da seguinte equação -

Q = mL

Onde,

m = massa do corpo

L = calor latente do corpo

A temperatura final equivale a 0°C pois o gelo inicia o processo de fusão nessa temperatura.

As trocas de calor entre a água e o gelo ocorrerão de forma que o calor cedido será equivalente ao calor recebido-

∑Q = 0

Calculando a temperatura inicial da água-

m.c.ΔT + mL = 0

120.1.(0 - To) = - (80 - 50). 80

- 120 To = - 2400

To = 20°C

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