Question

Em um recipiente termicamente isolado coloca-se 500g de água a temperatura de 50 graus Celsius e 40g de gelo a 0 graus Celsius. Calcule a temperatura de equilíbrio?​

Answer 1

Resposta:

Olá

Explicação:

Nesta pergunta temos de considerar a energia usada para converter 40g de gêlo à 0°C em água à 0°C, depois a temperatura da água, de 50°C decrescente até a temperatura de equilíbrio.

gêlo

m = 40g

T = 0°C

água

m = 500g

T = 50°C

1) Sendo que o calor de fusão do gêlo = 80 Cal/g, temos mudança de estado:

E = m · Hf

E = 40 g · 80 cal/g

E1 = 3200 cal

2) Nesta fase, vamos calcular a energia gasta para reduzir a temperatura de 500 g de água até o equilíbrio.

q1 + q2 = q3

Energia liberada da água:

E = m · c · ΔT = (500 g) (1,0 cal/g°C) ( - 50°C)

E2 = - 25000 cal

3200 cal = (- 500 g) (1,0 cal/g°C) (Tf - 50)

3200 cal  = - 500 Tf + 25000  - 25000

3200 = - 500 Tf

3200 / - 500 = Tf

Tf = 6,4 °C