Question

Um cubo de 50g de gelo à temperatura de 0°C é colocado dentro de um copo com 200g de água a 70°C. considerando que não haja troca de calor com o meio ambiente, calcule a temperatura final de equilíbrio térmico. Dados L gelo = 80 cal/g, c água = 1 cal/g°C. Faça o calculo passo a passo.

Answer 1

Resposta:

40 °C

Explicação:

A troca de calor acontecerá de modo que o cubo de gelo recebe energia térmica (na forma de calor latente). Depois, a água irá aquecer até atingir o equilíbrio térmico, na temperatura x (calor sensível).

Calor latente: Q = mL

Calor sensível: Q = mcΔT

Gelo:

m = 50 g   L = 80 cal/g

Água a 0 °C:

m = 50 g   c = 1 cal/g.°C    ΔT = x - 0

Água a 70 °C:

m = 200 g   c = 1 cal/g.°C   ΔT = x - 70

A soma da energia em forma de calor recebida e cedida entre as substâncias é igual a zero (não há troca de calor com o ambiente). Assim,

50*80 + 50*1*x + 200*1*(x - 70) = 0

4000 + 50x + 200x - 14000 = 0

250x = 10000

x = 40 °C