1. (Fuvest 2019) Em uma garrafa térmica, são colocados 200 g de água à temperatura de 30 °C e uma pedra de gelo de 50 g a temperatura de -10 C. Após o equilibrio térmico, Note e adote calor latente de fusão do gelo =80 cal/g: calor especifico do gelo 0,5 cal/g C; calor especifico da água - 10 cal/g "C a) todo o gelo derreteu e a temperatura de equilibrio é 7 C b) todo o gelo derreteu e a temperatura de equilibrio 8 0,4 c) todo o gelo derreteu e a temperatura de equilibrio é 20 °C d) nem todo o gelo derreteu e a temperatura de equilibrio e 0°C a) o gelo não derreteu e a temperatura de equilibrio é -2 C
Soluções para a tarefa
a) todo o gelo derreteu e a temperatura de equilíbrio é 7° C .
A quantidade de calor cedido será igual a quantidade de calor recebido.
Qcedido + Qrecebido = 0
Qcedido = -Qrecebido
O calor sensível pode ser calculado pela seguinte equação -
Q = mcΔT
O calor latente é calculado pela seguinte equação -
Q = mL
Assim temos -
Qcedido = 200·1·(ΔT)
Para o gelo-
Q = mcΔT
Q = 50·0,5·(10)
Q = 250 cal
Para elevar a temperatura do gelo até 0°, foram necessários 250 cal.
Qlatente = mL
Qlatente = 50·80
Qlatente = 4000 cal
Para derreter todo o gelo foram necessários 4000 cal.
Como,
4000 + 250 = 200ΔT
ΔT = 21,25
Tf = 30 - 21,25
Tf = 8,75°C
Assim,
200·1(ΔTagua) = - 50·1(ΔTgelo derretido)
200(Tf - 8,75) = - 50(Tf - 0)
4Tf - 35 = - Tf
5Tf = 35
Tf = 7°C
Após o equilíbrio térmico, o calor latente, específico do gelo e da água irão demonstrar que: todo o gelo derreteu e a temperatura de equilíbrio é 7ºC -letra a).
Vamos aos dados/resoluções:
A Calorimetria acaba sendo a vertente da física que analisa e desenvolve as trocas de energias entre corpos ou até mesmo sistemas, que está ocorrendo na forma de calor (sendo a troca de energia térmica entre corpos que estão em temperaturas diferentes).
E dessa forma, a Calorimetria acaba sendo a vertente da Termologia que estuda o calor e suas medidas e possui campos como:
- Calor Sensível;
- Calor Específico;
- Calor Latente;
Então dessa forma, calculando o calor sensível e latente, teremos as seguintes equações:
Q = mcΔT ;
Q = mL
E assim, teremos:
Qcedido = 200 · 1 · (ΔT);
Então para o gelo:
Q = mcΔT
Q = 50·0,5·(10)
Q = 250 cal
Elevando a temperatura do gelo:
Qlatente = mL
Qlatente = 50·80
Qlatente = 4000 cal
Finalizando com ele derretido, teremos:
4000 + 250 = 200ΔT
ΔT = 21,25
Tf = 30 - 21,25
Tf = 8,75°C
200 · 1 (ΔT a) = - 50 · 1 (ΔT gelod)
200(Tf - 8,75) = - 50(Tf - 0)
4Tf - 35 = - Tf
5Tf = 35
Tf = 7°C
Para saber mais sobre o assunto:
https://brainly.com.br/tarefa/2512878
Espero ter ajudado nos estudos e bebam água :)
