Question

Urgente.

Em um calorímetro de capacidade térmica de 40 cal/ºC, que contém 200 g de água a 25°C, são colocados 100 g de gelo a -10°C. Atingindo o equilíbrio térmico, a temperatura final, em °C, será:

Dados:

Calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g

Calor específico do gelo = 0,50 cal/g°C

a) -2,0

b) zero

c) 2,0

d) 10

e) 15

Answer 1

Olá!

* Trocas de calor:

$Q_{recebido} \ + \ Q_{cedido} \ = \ 0$

$m_{g} \ * \ c_{g} \ * \ (0-(10)) \ + m_{g} \ * \ L_{F} \ + \ m_{g} \ * \ L_{F} \ + m_{g} \ * c_{a} \ * (T-0)$
+ c · (T - 25) + ma · ca · (T-25) = 0

$100 * 0,5 * 10 + 100 + 100 * 80 + 100 * 1 (T-0) + 40 * (T-0) + 200*1$
(T-25) = 0

$500 \ + \ 8000 \ + \ 100 \ * T \ + \ 40 \ * T \ + 200 \ * T \ - \ 5000 \ = \ 0$

$340 \ * \ T \ + \ 8500 \ - \ 5000 \ = \ 0$

$340 \ * \ T \ = \ -3500$

Deduz que T = 0 (zero).

Answer 2

É o seguinte :

Temos uma quantia de água de 200 g numa temperatura de 25°C em equilíbrio térmico com o calorímetro.
Então temos o conjunto água mais calorímetro á 25°C.
Sabendo que o calor passa do corpo de maior temperatura para o de menor temperatura, nesse processo a água transferiria calor para o gelo se derreter totalmente e se equilibrar termicamente.
E equilíbrio térmico ( onde temperaturas são as mesmas ) , só ocorre entre elementos de mesmo estado física ( líquido com líquido ; sólido com sólido ) , então nesse caso é deduzido que :
'' Essa quantia de água consiga derreter o gelo por completo para enfim se equilibrar-se estando a mistura numa temperatura de equilíbrio T entre
T > 0° C  T<25°C .''
E como não existe água com uma temperatura negativa, caso o resultado dê negativo, o gelo não é totalmente derretido fazendo a assim a água se solidificar a 0°C.

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100.0,5.(0-10) + 100.80 + 100.1.(T-0) + 40.(T-25) + 200.1.(T-25) = 0
-500 + 8.000 + 100.T + 40.T - 1.000 + 200.T - 5.000 = 0
340.T + 1.500 = 0
T = - 1.500 / 340  [ Resultado é negativo ] 

T == ° 0 C ~~