Question

Um pedaço de gelo inicialmente a -20 ºC é colocado em um calorímetro ideal junto com um bloco de ferro a 1300 ºC. Se a massa de gelo é 1,5 kg e a massa de ferro é 4 kg e o calor específico vale, respectivamente, 0,5 cal/gºC e 0,11 cal/gºC. Admitindo o calor latente de fusão do gelo 80 cal/g e o calor específico da água na forma líquida 1,0 cal/gºC, determine, aproximadamente, a temperatura final de equilíbrio. a)225,3 ºC b)870,7 ºC c)105,9 ºC d)65,7 ºC e)504,2 ºC

Answer 1

Resposta:

Letra A

Explicação:

∑Qsistema = 0 (o somatório dos calores do sistema é zero)

Q(gelo ir de -20°C para 0°C) + Q(calor latente pro gelo fundir-se) + Q(água já líquida ir de 0°C para a temperatura final) + Q(calor sensível do ferro) = 0

              Vamos considerar que a temperatura final é X.

    Lembrando que antes de começar as continhas, as massas precisam estar em gramas. Então 1,5kg = 1500g e 4kg = 4000.

             Qsensível = m . c . Δθ                 Qlatente = m . L

( 1500 . 0,5 . [0 - {-20}] ) + (1500 . 80) + ( 1500 . 1 . [X - 0] ) + ( 4000 . 0,11 . [X - 1300] ) = 0

15000 + 120000 + 1500X + 440.(X - 1300) = 0

135000 + 1500X + 440X - 572000 = 0

1940X - 437000 = 0

1970X = 437000

X = 225,2577...

X ≅ 225,3 °C

Espero ter ajudado :)