Question

Três cubos de gelo de massa 10 g cada, inicialmente à temperatura de - 20 °C são colocados em 200 g de água a 25 °C, determine a temperatura de equilíbrio do sistema? (dados: calor específico do gelo 0,50 cal/g °C; calor específico da água 1,0 cal/g °C; calor de fusão do gelo 80 cal/g).

Answer 1

A temperatura de equilíbrio é de 11,5ºC.

Temos que a variação de calor entre corpos pode ser dado por:

ΔQ = m . c . ΔT

onde m é a massa do corpo, c é o seu calor especifico e ΔT é a variação de temperatura (Temperatura final - Temperatura inicial).

Nesse caso temos 3 cubos de gelo (10 g cada) a - 20ºC sendo colocados em 200 g de água a 25 ºC, logo, temos que para o aquecimento do gelo será necessário:

Q₁ = Q₂

(30).(0,5).(20) + (30).(80) = (200).(1).ΔT

300 + 2.400 = 200.ΔT

2.700 = 200.ΔT

ΔT = 13,5 ºC

Assim, á temperatura final foi de:

25 - 13,5 = 11,5ºC

Bons estudos!