Ao introduzirmos um pedaço de gelo em um copo contendo água, observa-se que, decorrido algum tempo, um dos seguintes resultados se verifica: (1) nenhuma parte do gelo se funde; (2) todo gelo se funde; (3) parte do gelo se funde; (4) parte da água se solidifica; (5) toda a água se solidifica. O resultado vai depender das massas e das temperaturas iniciais da água e do gelo. Para exemplificar esse fenômeno, são introduzidos 6 g de gelo a -26 °C em um recipiente contendo 70 g de água à temperatura de 15 °C. O calor específico da água é de 1,0 cal/g°C e do gelo é 0,5 cal/g°C. O calor latente de fusão do gelo vale 80 cal/g. Desprezam- se a capacidade térmica do recipiente e as trocas de calor com o ambiente externo.
Qual é a temperatura de equilíbrio da mistura?
Soluções para a tarefa
Respondido por
8
Resposta:
6,7 ºC
Explicação:
Neste caso iremos ter variação da temperatura sem mudança de estado (calor sensivel), até o gelo atingir zero graus; vamos ter mudança de estado físico do gelo para o liquido (calor latente), quando chegar a zero graus; e o calor sensivel da água. A equação é igual a zero porque a mistura entra em equilíbrio. Então:
Calor sensivel + calor latente + calor sensivel = 0
mc(Δθ) + mL + mc(Δθ) = 0
6*0,5(Δθ - (-26)) + 6 * 80 + 70 * 1 * (Δθ - 15) = 0
(3Δθ + 78) + (480) + (70Δθ teta - 1050) = 0
Δθ = 492 /73 = 6,7
Perguntas interessantes