• Matéria: Física
  • Autor: olhofuradoy6
  • Perguntado 6 anos atrás

Em um recipiente são colocados 160g de gelo a 0 °C em 200g de água a 20 °C. Considerando-se que não ocorreu troca de calor com o meio externo e sabendo que o calor latente de fusão do gelo é 80 cal/g e o calor específico da água é 1 cal/g • °C, calcule (a) qual a temperatura final da mistura e (b) qual a massa de água líquida após atingido o equilíbrio térmico?

Respostas

respondido por: analuiza2108
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Suposição 1 : qual calor a água perderia  para esfriar o seu máximo, que é  0°C?

Q = m.c.ΔT

Q = 200.1.(0-20)

Q = -4000 cal

Suposição 2 : quantas calorias o gelo precisaria ganhar para derreter completamente?

Q = m.L

Q = 160.80

Q = 12800 cal

Perceba que, para o gelo derreter complemente, ele necessita de uma quantidade de energia muito maior do que a água consegue oferecer. Qual a conclusão disso? Uma parte do gelo irá derreter, ficando líquida à 0°C , a parte do gelo que não derreteu continua com °C e a água, inicialmente á 20°C , ficará com °0, pois transferirá a sua energia para derreter o máximo de gelo que conseguir.

Logo, a temperatura final de equilíbrio é 0°C .

Para descobrir a massa líquida final precisamos descobrir quantos gramas de gelo derreteram . Sabendo que foi usado 4000 cal para derreter o gelo, temos :

Q = m.L

4000=m.80

m=  50 g de gelo derreteram

Somando a massa do gelo que derreteu com a massa inicial de água líquida, temos

: 200 g + 50 g = 250 g de água líquida

Bons estudos!

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