Question

Em um dia de muito calor, o freguês de um restaurante pediu uma garrafa de água mineral e um copo com gelo. No copo vieram três cubos de gelo, cada um com massa de 20 g. Nesse copo, o freguês colocou 300 ml de água mineral, cuja temperatura inicial era de 20 ºC. Após o gelo fundir-se completamente, verificou-se que a água estava a uma temperatura de 1 ºC. Desprezando a capacidade térmica do copo, calcule a temperatura inicial dos cubos de gelo.

#UFPR
#VESTIBULAR

Answer 1

A temperatura inicial será de 0o = - 30,5 °C;

Vamos aos dados/resoluções:

mg = 3 . 20 g = 60 . 10-3 kg  ;

ma = 300 g = 300 . 10-3 kg  ;

qo = 20 °C  ;

q = 1 °C  ;

cágua = 4190 J/kg K  ;

cgelo = 2,1 . 103 J/kg K  ;

Lfusão = 3,34 . 105 J/kg ;

Então, é sabido que o calor que a água cedeu é igual ao calor que o gelo absorveu, portanto:

Qágua + Qgelo + Qfusão = 0

ma . ca . Δ0a + mg . cg . Dqg + mg . Lf = 0  

300 . 10^-3 . 4190 . (1 – 20) + 60 . 10^-3 . 2,1 . 10^3 . (0 - 0o) + 60 . 10-3 . 3,34 . 105 = 0  ;

- 23883 – 126 0o + 20040 = 0  ;

- 126 0o = 3843

0o = - 30,5 °C

espero ter ajudado nos estudos, bom dia :)