Em uma aula de laboratório de Física , o professor Jesús realiza o experimento que se descreve a seguir . Inicialmente ele imerge um aquecedor elétrico em 1,0 Kg de água , á temperatura de 23 ° C , contida num recipiente de isopor . Em seguida , o recipiente é tampado e o aquecedor é ligado . até a temperatura da água até atingir 45 ° C .
Considere que a tensão e a corrente elétricas, no aquecedor são , respectivamente , 22 0 V e de 1,0 A. Despreze a capacidade térmica do recipiente e do aquecedor.
a) Com base nestas afirmações , Calcule o tempo que o aquecedor ficou ligado. Sabe-se que o calor específico da água é 4,2 . 10 ³ J/ kg° C.
b) Em seguida , o Professor Jesús coloca 0,60 kg de gelo . a 0 °C, na água contida no recipiente , tampa-o novamente, e espera até a temperatura dela se estabilizar . Sabe- se que o calor latente de fusão do gelo é de 3,3 x 10^5 J/kg. Considere estas informações , Calcule a temperatura da água no final desse experimento.
Soluções para a tarefa
Resposta:
7 minutos
Explicação:
Vamos lá:
Q=m x c x delta T
Como ele deu que a massa de água é igual a 1 kg, que o calor específico é igual a 4,2 . 10 ³ J/ kg° C, o calor sera dado em J.
Q= m x c x delta T
Q= 1 x 4,2 . 10 ³ x 22
Q= 92400 JOULES
Pronto, agora basta saber em quanto tempo o aquecedor levará para liberar essa qntd de energia
P=220 W= 220 J/s
92400 J/220= 420 segundos
420 segundos= 7 minutos
b) Para saber se o gelo vai fundir é necessário calcular quanto calor ele precisa para fundir
Q= mxL
Q=0,6 x 3,3 x 10^5
Q=198000 j
Para que isso ocorra, a água terá de ceder tal calor
Q=m x c x delta T
Q= 1 x 4,2 x 10^3 x (-45)
Q= -189000
Portanto, vemos que a água não conseguira fundir totalmente o gelo, ocorrendo a fusão parcial.
Logo, a temperatura final da água sera igual a do gelo que é 0 graus
Espero que tenha ajudado ;)