Question

uma quantidade de calor Q= 56.100,00J é fornecida a 100g de gelo que se encontra inicialmente a -10°C
sendo:
O calor específico do gelo cg= 2,1 J(gC°)
O calor específico da água ca= 4,2 J(g°C)
O calor latente de fusão CL= 330,0 J/g
a temperatura final da água em °C é, aproximadamente:

a) 83,8
b) 60,0
c) 54,8
d) 50,0
e) 37,7

Answer 1

Olá,

A princípio o gelo absorve o calor até chegar na sua temperatura de fusão, 0°C. Neste processo, é utilizada a equação de calor sensível, o calor envolvido na alteração da temperatura do corpo.

Q  = m.c.ΔT

m = massa 
c = calor específico
ΔT = Tfinal - Tinicial

Durante a fusão, o tipo de calor envolvido é o latente, calor envolvido na transferência de fase, que tem a seguinte equação:

Q = m.L

m = massa

L = constante de proporcionalidade associada à mudança de fase da substância em questão.

Após a fusão, a água líquida a 0°C, começa a absorver o calor, aumentando sua temperatura de 0°C até chegar na temperatura final, que é o que o exercício pede. E sabendo-se que Q = 56.100,00J:

Q = m.c.ΔT(gelo) + mL + m.c.ΔT(água)

Q = 100×2,1×(0+10) + 100×330 + 100×4,2×(Tf-0)

56100 - 35100 = 420tf

21000/420 = tf

50 = Tf

Resposta: D.