Question

Considere uma garrafa térmica com, inicialmente, 450g de água a 12ºC e 100g de gelo na temperatura de fusão a 0 ºC. Dados: calor específico da água igual a 4,18J/gºC e o calor latente de fusão do gelo igual a 330J/g. Responda:

a) qual a quantidade de calor, em Joule, necessária para fundir o gelo dentro da garrafa?

b) supondo ideal o isolamento térmico da garrafa e desprezando a capacidade térmica de suas paredes internas, qual será a temperatura final, em Graus Celsius, da água contida no seu interior, quando o equilíbrio térmico for atingido?

Answer 1

Resposta:

a) 33.000J

b) -4,54° C

Explicação:

a) Qgelo = massa x Calor latente (m x L)

Qgelo = 100 x 330

Qgelo = 33.000

b) Qcedido + Qrecebido = 0

(m c ∆T)água + [(mL)gelo + (m c ∆T)]gelo = 0

(450 x 4,18 x Tf - 12) + 33.000 + (100 x 4,18 x Tf - 0) = 0

1.881 Tf - 22.572 + 33.000 + 418 Tf = 0

2.299 Tf + 10.428 = 0

2.299 Tf = -10.428

Tf = -10.428 / 2.299

Tf = -4,54°C