Física, perguntado por ricardorealepbrt2q, 1 ano atrás

Durante a realização de um experimento, joga-se uma massa de gelo num calorímetro de alumínio de 250g com 1,50 litros de água a 30ºC. Considere a densidade da água igual a 10³ kg/m³ (1,00 g/cm³), o calor específico da água 1,00 cal/gK, o calor específico do alumínio é 0,210 cal/gK e o calor latente de fusão do gelo é igual a 80 cal/g. Calcule a temperatura final do sistema se a massa de gelo for de 200g e sua temperatura inicial for de 0ºC.

Soluções para a tarefa

Respondido por LouiseSG
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Olá,

A quantidade de calor sensível recebida ou cedida por um corpo pode ser calculada através da seguinte fórmula:

Q = m . c . ΔT

Sendo:

Q: quantidade de calor sensível (J ou cal)

m: massa do corpo (kg ou g)

c: calor específico (J/kg.ºC ou cal/g.ºC)

ΔT: variação de temperatura (ºC), ou seja, a temperatura final menos a temperatura inicial

A soma das quantidades de calor trocadas no calorímetro é nula. Sendo assim, podemos escrever:

Qcalorímetro + Qágua + Qgelo = 0

1) Quantidade de calor no calorímetro:

Q = m . c . ΔT

Q = 250 . 0,210 . (Tf - 30)

Qcal = 52,5Tf - 1575

2) Quantidade de calor da água:

V = 1,5 L = 1,5 kg ou 1500 g

Q = m . c . ΔT

Q = 1500 . 1 . (Tf - 30)

Qágua = 1500Tf - 45000

3) Quantidade de calor da fusão do gelo a 0ºC:

Q = m . c

Q = 200 . 80

Qgelo = 16000 cal

e

Q = m . c . ΔT

Q = 200 . 1 . (Tf - 0)

Q = 200Tf

Logo,

Qcalorímetro + Qágua + Qgelo = 0

52,5Tf - 1575 + 1500Tf - 45000 + 16000 + 200 Tf= 0

1752,5Tf = 30575

Tf ≅ 17,5 ºC

A temperatura final do sistema será de aproximadamente 17,5 ºC.

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