Uma pedra de gelo a 0° C é colocado em 200g de água a 30° C em um recipiente de capacidade térmica desprezível e isolado termicamente. o equilíbrio térmico se estabelece em 20° C ( dados: calor específico da água= 1,0 cal/g•° C; calor latente de fusão do Gelo e 80 cal /g qual é a massa da Pedra do Gelo??
Respostas
I) Calor sensível da água:
Q = m . c . ΔT
Q = 200 . 1 . 30
Q = 6000 cal = 6 Kcal
II) Calor latente do gelo:
Q = m . L
Q = 80m
III) Equilíbrio térmico:
Calor recebido = calor cedido
80m + m . 1 . (20 - 0) = 200 . 1 . (30 - 20)
80m + 20m = 2000
100m = 2000
m = 2000/100
m = 20 g
A massa da pedra do gelo equivale a 20 gramas.
Equilíbrio Térmico
A transferência de calor entre os corpos sempre ocorrerá do corpo de maior temperatura para o de menor temperatura, até que os dois atinjam a temperatura de equilíbrio térmico.
- Calor cedido = calor recebido
- Quantidade total de calor = 0
O calor Sensível e o Calor latente podem ser calculados utilizando as duas expressões que seguem abaixo-
Q = m.c.ΔT
Q = m.L
Onde,
- Q = quantidade de calor
- m = massa do corpo
- L = calor latente
- c = calor específico
- ΔT = variação da temperatura
Utilizando os dados fornecidos pela questão, podemos calcular a massa de gelo.
mL(gelo) + mcΔT(gelo derretido) + mcΔT(água) = 0
80m + 20m + 200.1.(20 - 30) = 0
100m - 2000 = 0
m = 20 gramas
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