Question

Numa garrafa termica de capacidade termica desprezivel, misturam se uma pedra de gelo fudente(0°C) de 20g,com 100 ml de agua a 20°C.Dados ;calor especifico da agua=1,0 cal/g.°C;Lf do gelo 80cal/g
Dertermine:
a) A temperatura e o conteudo da garrafa apos atingido o equilibrio termico.



b)Qual seria a massa de gelo que deveria ser colocado dentro da garrafa para que apenas metade dela
fosse derretida?

Answer 1

A) Q1 + Q1 + Q3 = 0
mL + mcΔФ + mcΔФ = 0
20.80 + 20.1.(Фf - 0) + 100.1.(Фf - 20)
1600 + 20Фf + 100Фf - 2000 = 0
120Фf = 400
Фf = 3,3 °C

B) Para que isso aconteça, a temperatura final terá que ser 0...

Para essa água chegar a 0°, precisará de:

Q = mcΔФ
Q = 100.-20
Q = -2.000 calorias

De novo, vamos fazer um equilíbro...

mL + mcΔФ = 0
m.80 - 2000 = 0
m = 25g

Ok, descobrimos que 25g de gelo é usado para fazer todo sistema chegar a 0°C
Porém, se 25g são usados para isso, se adicionarmos o dobro, sobrará 25g em forma de gelo...

Então, a resposta é 50g...