Question

Considere um copo contendo uma massa M de água pura, à temperatura de 20°C. Um bloco de gelo de massa 50g e a uma temperatura de -20°C é colocado dentro da água do copo. Admita que o sistema gelo-água esteja isolado termicamente do ambiente externo e que o copo tenha capacidade térmica desprezível. São dados: (1) Calor específico sensível do gelo = 0,50 cal/g°C (2) Calor específico sensível da água = 1,0 cal/g°C (3) Calor específico latente de fusão do gelo = 80 cal/g Sabendo que a temperatura final de equilíbrio térmico é de 10°C, concluímos que M é igual a: a) 2,5 . 102g b) 4,0 . 102g c) 4,5 . 102g d) 5,0 . 102g e) 1,0 . 103g

me ajuda urgente pf :(

Answer 1

Primeiro, vc tem q analisar o enunciado. Como ele disse q a temperatura de equilíbrio térmico foi de 10°C, conclui-se q o gelo virou água, ou seja, mudou de estado físico.O calor flui do corpo de maior temperatura para o de menor temperatura, ou seja, da água para o gelo. Agora q já sabemos essas informações, basta calcular o quanto de calor o gelo recebeu e o quanto de calor a água cedeu:
Fórmula da quantidade de calor sensível: Q=m.c.ΔT (corpo n muda de estado físico)
Fórmula da quantidade de calor latente: Q=m.L (corpo muda de estado físico)


Qsensível gelo(-20° até 0°) = 50.1/2.(0-(-20)) = 25.20=500cal
Qlatente gelo(0°, mudando de estado físico)= 50.80=4000cal
Qsensível gelo(0° até 10°)= 50.1.(10-0)=50.10=500cal

Agora basta igualar isso tudo com a quantidade de calor cedida pela água:

-(500+4000+500)= m.1.(10-20)
-5000=m.-10
m=-5000/-10=500g ou 5.10²g
Resposta:D

Obs: eu multipliquei a soma do calor recebido pelo gelo por -1, pois é oq a água cedeu(perdeu).