Determine a temperatura final de equilíbrio térmico quando uma pedra de gelo, de 75 g de massa a
0°C, é colocada no interior de 600 g de um líquido de calor específico de 0,5 cal/g°C a 90 °C. O calor
latente de fusão do gelo é de 80 cal/g
Soluções para a tarefa
Resposta:
Olá, no caso vou assumir que após fundir o gelo, o calor específico da água é 1Cal/g.ºC.
A resposta é que ambos ficariam a 56ºC
Explicação:
primeiramente, vamos calcular a energia necessária para fundir o gelo.
Q=m.L (calor latente)
Q=75.80=6000Cal
Verifica quanto é a variação de temperatura do líquido para 6000Cal
6000=600.0,5.Δt
6000/300=Δt
Δt=20
Agora vamos para o equilíbrio térmico (tem várias formas de fazer, vou demonstrar 2)
600.0,5.Δt₁=75.1.Δt₂
70-Δt₁=Δt₂-0
Resolve por sistema e ver que vai chegar ao valor de Δt₁=14 e Δt₂=56
Outra forma (que eu prefiro) é utilizar um método mais prático. Pense que você detêm de uma energia, que é dava pela soma das quantidades de calor
Q(líquido)=600.0,5.70=21000
Q(água)=0 (temperatura 0)
Agora junte a quantidade de energia para aquecer ambos em 1 grau
(75.1)+(600.0,5)=375Cal
Ou seja, você precisa de 375 calorias para aumentar 1 grau ambos, logo só dividir:
21000/375=56ºC