Ajuda para entender questão de calorimetria :D
(UFMA–2007) Maria e João estavam acampados numa praia de São Luís, onde a temperatura ambiente era de 35 °C ao meio-dia. Nesse momento, verificaram que
dois litros de água mineral estavam na temperatura ambiente. Resolveram então baixar a temperatura da água, colocando-a num recipiente de isopor juntamente
com 200 g de gelo a –4 °C. Após a fusão de todo o gelo, e estabelecido o equilíbrio térmico da mistura, a temperatura da água era, aproximadamente,
Dados: Lgelo = 80 cal/g; cgelo = 0,5 cal/g ºC;
cágua = 1,0 cal/g ºC
A) 26,9 °C.
B) 22,3 °C.
C) 24,4 °C.
D) 20,3 °C.
E) 29,4 °C.
Gabarito: C
Gostaria de entender o raciocínio por trás da resolução. Desde já agradeço.
Soluções para a tarefa
2L = 2kg = 2000g
Q1+ Q2 + Q3 = 0
Q1 - calor para que a temperatura do gelo chegue a 0°C
Q2 - calor para derreter o gelo
Q3 - calor da água
Q1 = m . c. ∆T
Q1 = 200 . 0,5 [(0 - (-4)]
Q1 = 100 . (4)
Q1 = 400cal
Q2 =m.l
Q2= 200 . 80
Q2 = 16 000cal
A massa de água é igual a massa dos dois litros mais a quantidade de gelo derretido
Q3 = 2 200 . 1 . (T - 35)
Q3 = 2 200 T - 70 000
Assim:
400 + 16 000 + 2 200.T - 70 000 = 0
2 200.T - 53 600 = 0
2 200.T = 53 600
T =53 600 / 2 200
T = 24,36°C
Letra "C"
Resposta
O desenvolvimento do cálculo do amigo ali tá errado, por ele ter copiado do google. Mas a resposta está correta.
Explicação:
2L = 2kg = 2000g
Q1+ Q2 + Q3 = 0
Q1 - calor para que a temperatura do gelo chegue a 0°C
Q2 - calor para derreter o gelo
Q3 - calor da água
Q1 = m . c. ∆T
Q1 = 200 . 0,5 [(0 - (-4)]
Q1 = 100 . (4)
Q1 = 400cal
Q2 =m.l
Q2= 200 . 80
Q2 = 16 000cal
A massa de água é igual a massa dos dois litros mais a quantidade de gelo derretido
Q3 = 2 200 . 1 . (T - 35)
Nesse trecho, é 2000 e não 2200.
2200 X 35 não dá 70 000 e sim 2000 x 35.
Q3 = 2 200 T - 70 000
Assim:
400 + 16 000 + 2 200.T - 70 000 = 0
2 200.T - 53 600 = 0
2 200.T = 53 600
T =53 600 / 2 200
T = 24,36°C
Letra "C"