Question

10) Uma pedra de gelo a 0°C é colocada em 200 g de água a 30 °C, num recipiente
de capacidade térmica desprezível e isolado termicamente. O equilíbrio térmico se
estabelece em 20 °C (dados: calor específico da água = 1 cal/g°C; calor latente de
fusão do gelo 80 cal/g). Qual é a massa da pedra de gelo?​

Answer 1

Resposta:

m$gelo$  = 25g

Explicação:

Para resolvermos esse problema, utilizaremos 2 formulas:

Q = m . c . ΔT

para a água, pois não ocorre transição de fase com a água.

Q = m . L

para o gelo, pois ele passa pela fusão.

Então, o calor que a água vai ceder será o mesmo que o gelo vai receber, pois estão em um recipiente isolado termicamente.

Q $gelo$ = -Q $agua$

m$gelo$  . L$gelo$  = - ( m$agua$ . c$agua$ . ΔT$agua$)

Colocando os valores, fica:

m$gelo$  . 80 = - [ 200 . 1 . (20 - 30)]

(Lembrando que ΔT é: Temperatura final - Temperatura inicial)

m$gelo$ . 80 = -( -2000)

Passamos o 80 igualdade dividindo:

m$gelo$ = $\frac{2000}{80}$

m$gelo$ = 25g