Question

Em um recipiente termicamente isolado, 100 g de gelo, a -20 °C, e 300 g de água, a 65 °C, são misturados. Após se alcançar o equilíbrio térmico, a temperatura da mistura é de, aproximadamente

Dados: calor específico da água: 1,0 cal/g.K; calor específico do gelo: 0,53 cal/g.K; calor de fusão da água: 79,5 cal/g.

a) 20 °C.

b) 32 °C.

c) 13 °C.

d) 0 °C.

e) 26 °C.

Answer 1

Resposta:  

{θe= temperatura de equilíbrio}

{Δtemp=variação de temperatura}

Qagua + Qgelo + Qgelo(fusao) + Q(gelo/agua) = 0  

Ma.Ca.Δtemp + Mg.Cg.Δtemp + M.C(fusao) + Ma.Ca.Δtemp = 0

[300.1.(θe-65)] + [100.0,53.(0-(-20))] + [79,5.100] + [100.1.(θe-0)] = 0

[300.θe - 19500] + [1060] + [7950] + 100.θe = 0

400.θe - 19500 + 1060 + 7950 = 0

400.θe - 10490 = 0

400.θe = 10490

θe = 10490/400

θe = 26,225 ºC

A temperatura de equilíbrio é aproximadamente 26 ºC

Alternativa "E''

Explicação:

Primeiro vamos entender o que aconteceu, quando se introduz a água e o gelo no mesmo recipiente, o que acontece é o seguinte:

1: o gelo come a receber calor e a água a ceder

2: o gelo entra em fusão com a água

3: teremos "duas águas" com temperaturas diferentes

4: ocorre o equilíbrio térmico entre as águas