Question

Há um bloco de gelo fundente (a 0 °C ),de 1 tonelada de massa,em que se faz uma pequena cavidade nela,é posta uma peça em forma de anel de 30 g, a 100 °C,cujo calor especifico é de 0,032 cal/g . °C . o calor latente de fusão do gelo é de 80 cal/g . determine a massa de água líquida em que o anel fica imerso,ao ser atingido o equilíbrio térmico.a resposta é 1,2 g.como se chega nela?

Answer 1

Informações da questão:
Temperatura do gelo: 0°C
Massa: 1000 kg
Massa da peça: 30g
Temperatura da peça: 100°C
Calor específico da peça: 0,032 cal/g
Calor latente de fusão do gelo: 80 cal/g

Pois bem, sabe-se que o equilíbrio é atingido quando os dois corpos atingem a mesma temperatura, que seria 0, devido à massa exorbitante do gelo mostrada na questão (uma tonelada). Logo, deduzimos que o calor que a peça fornece para o gelo até que fique na mesma temperatura dele (0°C) é, de acordo com a equação:

Q = m . c . Δθ

Q = 30 . 0,032 . 100
Q = 96 cal

Agora que sabemos o calor que a peça fornece ao gelo, podemos descobrir a massa que ele derrete no gelo, substituindo na equação fica:

Q = m . L

Q = calor
m = massa derretida
L = calor latente de fusão do gelo

96 = m . 80
m = 1,2g

Espero ter ajudado, bons estudos!