Question

Determine a temperatura final de equilíbrio térmico quando uma pedra de gelo, de 75 g de massa a
0°C, é colocada no interior de 600 g de um líquido de calor específico de 0,5 cal/g°C a 90 °C. O calor
latente de fusão do gelo é de 80 cal/g

Answer 1

Resposta:

Olá, no caso vou assumir que após fundir o gelo, o calor específico da água é 1Cal/g.ºC.

A resposta é que ambos ficariam a 56ºC

Explicação:

primeiramente, vamos calcular a energia necessária para fundir o gelo.

Q=m.L    (calor latente)

Q=75.80=6000Cal

Verifica quanto é a variação de temperatura do líquido para 6000Cal

6000=600.0,5.Δt

6000/300=Δt

Δt=20

Agora vamos para o equilíbrio térmico (tem várias formas de fazer, vou demonstrar 2)

600.0,5.Δt₁=75.1.Δt₂

70-Δt₁=Δt₂-0

Resolve por sistema e ver que vai chegar ao valor de Δt₁=14 e Δt₂=56

Outra forma (que eu prefiro) é utilizar um método mais prático. Pense que você detêm de uma energia, que é dava pela soma das quantidades de calor

Q(líquido)=600.0,5.70=21000

Q(água)=0 (temperatura 0)

Agora junte a quantidade de energia para aquecer ambos em 1 grau

(75.1)+(600.0,5)=375Cal

Ou seja, você precisa de 375 calorias para aumentar 1 grau ambos, logo só dividir:

21000/375=56ºC