Um cubo de gelo de massa 100 g, inicialmente à temperatura de -20 oC, é aquecido até se transformar em água a 40 oC. As quantidades de calor sensível e de calor latente trocados nessa transformação, em calorias, foram respectivamente:
Dados:
Calor específico do gelo = 0,50 cal/g oC.
Calor específico da água = 1,0 cal/g oC.
Calor de fusão do gelo = 80 cal/g.
Respostas
Vamos por partes
Primeiro o gelo a -20 oC tem que chegar a 0 oC
Segundo o gelo a 0 oC tem que virar agua a 0 oC
Terceiro a agua a 0 oC tem que chegar a 40 oC
1) Q1 = m.c.Δt
Q1 = 100x0,5x20
Q1 = 1 Kcal
2) Q2 = m.L
Q2 = 100.80
Q2 = 8 Kcal
3) Q3 = m.c.Δt
Q3 = 100x1x40
Q3 = 4 Kcal
Q1 + Q2 + Q3 = 13 Kcal
↓Resposta abaixo↓ :
A) Água e gelo a 0 oC.
B) Água e gelo a -2,0 oC.
C) Gelo a -2,0 oC.
D) Água a 5,0 oC.
Esta Resposta É A: D) Água a 5,0 oC.
↓Explicação abaixo↓ :
Para resolver a questão, siga estes passos:
Encontre a quantidade de calor necessária para aumentar a temperatura do gelo até 0 oC (calor sensível).
Analise a quantidade de calor envolvida no processo. Se a quantidade de calor necessária for superior a 450 cal, então, o gelo não chegará a 0 oC. Se a quantidade de calor necessária for inferior a 450 cal, então, o gelo começará a derreter.
Encontre a quantidade de calor necessária para derreter todo o gelo – calor latente.
Analise a quantidade de calor envolvida no processo. Se a quantidade de calor necessária for superior a 450 cal menos o que foi gasto no item 1, então, o gelo não derreterá completamente. Assim, teremos gelo e água a 0 oC no final. Se a quantidade de calor necessária for inferior a 450 cal menos o que foi gasto no item 1, todo o gelo se derreterá.
Seguindo esses passos, você concluirá que haverá água e gelo no final. É possível constatar que o sistema final será composto por 5 g de água e 15 g de gelo. Tente verificar isso!
b) 8 000 e 5 000.
c) 5 000 e 5 000.
d) 4 000 e 8 000.
e) 1 000 e 4 000.