Question

Luísa, uma garota muito esperta e prestativa, tem, entre suas tarefas em casa, encher as forminhas de gelo com água e colocá-las no congelador. Em determinado dia, a menina usou 250 g de água, à temperatura de 20 ºC para congelar. Seu congelador utiliza potência constante 5 de 5,0 cal/s para formar o gelo, cujo calor latente de solidificação é igual a 80 cal/g. Sendo o calor específico da água igual a 1,0 cal/g.ºC, para encontrar a água colocada totalmente convertida em gelo, Luísa deverá abrir o congelador em, no mínimo,

a) 1 000 s.
b) 2 000 s.
c) 3 000 s.
d) 4 000 s.
e) 5 000 s.

Answer 1

e) 5 000 s.

Sabemos que o calor latente é o calor que ao ser fornecido ou retirado de uma substância não varia a sua temperatura, mas pode provocar uma mudança de estado físico.

Para calcular o calor latente usamos a seguinte equação -

Ql = mL

O calor sensível é o calor que provoca um variação da temperatura do corpo, Ele pode ser calculado pela seguinte euquação -

Q =mcΔT

Assim, o calor total a ser retirado da água para que congele é de -

Qt = mL + mcΔT

Qt = 250(80) + 250·(1)·(20)

Qt = 20000 + 5000

Qt = 25000 Cal

Como a potência do congelador é de 5 cal/s, teremos-

5 = 25000/t

t = 5000 segundos