Question

Em um calorimetro ideal, de capacidade térmica desprezível, são misturados 20g de gelo a -20°C com 30 g de água a 20°C. Atingido o equilíbrio térmico, a temperatura da mistura será:
Dados:
Calor específico do gelo=0,5
Calor específico da água=1,0
Calor de fusão do gelo=80
a) -2,0 °C
b) 0°C, com 40 g de água
c) 0°C, com 5g de gelo
d) 0°C, com 15g de gelo
e) 2,0 °C
Podem me ajudar pfvr?

Answer 1

Antes de tudo, vamos calcular a energia necessária para descongelar o gelo:

Para chegar a 0 graus:

Calor = massa . calor específico . deltaT

deltaT = Temperatura final - inicial

Q = 20 . 0,5 . ( 0 - ( - 20 ) )

Q = 10 . 20

Q = 200 calorias

Para sofrer fusão:

Calor de fusão do gelo . massa = calor necessário

80 . 20 = 1600 calorias

Logo, são necessárias 1800 calorias para derretê-lo.

Qual o máximo de calor que a água pode ceder ?

Calor = massa . calor específico . deltaT

deltaT = Temperatura final - inicial

Q = 30 . 1 . ( 0 - 20 )

Q = 30 . - 20

Q = - 600 calorias

Portanto, a água faz o gelo chegar a 0 graus e ainda sobram 400 calorias para ajudar na fusão.

400/80 = 5 gramas de gelo entram em fusão.

Logo, a alternativa correta é c) 0°C, com 5g de gelo.