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Resposta:
a) A energia fornecida pelo atrito foi de 4,2*10⁵J.
A -10°C e pressão ambiente a água está no estado sólido (gelo), para o qual o calor específico é 0,5 cal/(g∙°C) . Sendo assim, podemos desenvolver a equação fundamental da calorimetria:
Q = (T - To)*C*m
Q = (0 -(-10))*0,5*20000 = 10*0,5*20000 = 100 kcal = 420 kJ = 4,2*10⁵J
b) A energia fornecida pelo atrito foi de 7,68*10⁶ J.
A 0°C o gelo está na temperatura de transição de fase e o calor latente de fusão será de 300 kJ/kg. Logo, a energia da fusão será de 300*20 = 6000 kJ. Calculando a energia de aumento de temperatura da água líquida com calor específico de 1,0 cal/(g∙°C):
Qliq = (20 - 0)*1,0*20000 = 400 kcal = 1680 kJ
Qtot = Efus + Qliq = 1680 kJ + 6000 kJ = 7,68*10⁶ J
Bons estudos!
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