Question

Em um corpo com meio litro de refrigerante a 25°C, foram adicionados 5 cubos de gelo, somando uma massa de 90g, a uma temperatura de 0°. Qual será a temperatura final da bebida?

Answer 1

Resposta:

Oi, boa noite,

Temos que calcular 3 fases.

Explicação:

fase 1

O gêlo a 0°C de massa = 90 g será convertido em líquido a 0°C.

Mudança de fase = 80 Cal/g

fase 2

A água a 0°C absorve energia até Tf

fase 3

O refrigerante esfria desde 25°C até a ftemperatura final da mistura.

Esta temperatura possui sinal negativo para indicar sua direção.

Calor específico do refrigerante = 1,0 Cal/g°C

Converter o gêlo a 0° C em água a 0°C

Q1 = m · ΔH

Q1 = 90g · 80 Cal

Q1 = 7.200 Cal

A água absorve calor desde 0°C e até Tf

Q2 = 90g · 1,0 Cal/g°C · Tf - 0

Q2 = 90 Cal · Tf

O refrigerante libera calor desde 25°C e até Tf

Q3 = 500 g · 1,0 Cal/g°C · Tf - 25°C

Q3 = 500 Cal · Tf - 25°C

Devido a lei de conservação de energia Q1 + Q2 = Q3

Calor absorvido = Calor liberado

7.200 Cal + 90 Cal · Tf = -1 (500 Cal · Tf - 25°C)

7.200 Cal  = -1 (500 Cal - 90 Cal)(Tf - 25°C)

7.200 Cal = -1 (410 Cal(Tf - 25)

7.200 Cal = -1 (410 Tf - 10.250)

7.200 Cal = - 410 Tf + 10.250

410 Tf = 10.250 - 7.200

Tf = 3.050 / 410

Tf = 7,44°C