1. (PUC-RIO 2021)
Uma quantidade de 400 g de água a 30oC se encontra dentro de um calorímetro ideal de capacidade
térmica desprezível.
Calcule, em g, a quantidade mínima de gelo a 0oC que deve ser adicionada à água de modo a que, ao
atingir o equilíbrio, o sistema contenha água a 0
oC.
Dados:
densidade da água = 1,0 g/cm3
calor específico da água = 1,0 cal/(g.oC )
calor latente de fusão da água L = 80 cal/g
a) 400
b) 200
c) 150
d) 15
Soluções para a tarefa
Resposta:
150g
Explicação:
De acordo com a questão, 400g precisam de uma determinada quantia de gelo para chegar aos 0°C.
Podemos chegar à essa quantia através de um dos princípios da calorimetria:
Qrec + Qdoado = 0
- O calor recebido, quando somado ao doado, é sempre igual a 0.
O calor do gelo vai ser calculado em calor latente, uma vez que o que sobra no recipiente é água. A questão deu o calor latente então era de se esperar.
O cálculo fica:
400.1.(-30) + m.80 = 0
m = 150
Usei o calor sensível para o calor recebido pela água:
Q = m.c.Δt
e para o calor cedido pelo gelo:
Q = m.L
Obs: se não ne engano, o gabarito desta prova já foi liberado.
A quantidade mínima de gelo que deve ser adicionada à água para atingir o equilíbrio, será de: 150 - letra c).
Vamos aos dados/resoluções:
O equilíbrio térmico funciona quando dois corpos (com temperaturas diferentes) acabam sendo conectados e acaba ocorrendo uma transferência de energia, que acaba sendo direcionada do corpo que está na maior temperatura para o que está na menor temperatura.
Ou seja, o equilíbrio térmico funciona quando ambos os corpos se encontrem com a mesma temperatura.
PS: Usaremos as fórmulas de Calor Sensível e Calor Cedido.
E utilizando uma das premissas de Calorimetria, teremos que:
Qrecebido + Qdado = 0
Logo:
400 . 1 . (-30) + m . 80 = 0
m = 150
Para saber mais sobre o assunto:
https://brainly.com.br/tarefa/41452540
Espero ter ajudado nos estudos e bebam água :)
