Misturam-se 100g de gelo a -20ºC com 50g de água a 20ºC no interior de um calorimetro ideal. Descreva o conteúdo do calorímetro na situação de equilibrio térmico.
Dados
C específico gelo = 0,5 cal/gºC
C latente de fusão do gelo = 80cal/g
C sensível da água = 1 cal/gºC
Soluções para a tarefa
Respondido por
3
vamos lá:
nesse tipo de questão quando só tem água e gelo envolvidos é bom você fazer assim:
- calcule o quanto de calor o gelo precisa para chegar ao ponto de fusão
- calcule o quanto de calor o gelo precisa para derreter completamente
- calcule o quanto de calor a água pode fornecer ao gelo
assim você saberá exatamente oq tá acontecendo no processo
desse modo, vamos calcular o quanto o gelo precisa para atingir 0°C
Q1 = 100 . 0,5 . ( 0 - (-20)
Q1 = 50 . 20
Q1 = 1000 calorias para atingir 0°C
agora vamos calcular o quanto o gelo precisa para fundir completamente:
Q2 = m . L
Q2 = 100 . 80
Q2 = 8000 calorias para fundir
ou seja, para o gelo derreter completamente, é preciso que ele absorva 9000 calorias no total
agora vamos calcular o quanto a água pode fornecer
Q = 50 . 1 . ( 0 - 20 )
Q = - 1000 calorias que a água pode fornecer
com isso a gente pode fazer uma analogia
o gelo precisa de 1000 calorias para sair de -20°C e chegar até 0°C
e a água pode fornecer 1000 calorias no total
você concorda comigo que todo calor que a água pode fornecer, o gelo usará para chegar a 0°C?
logo, podemos afirmar que no calorímetro haverá:
100 g de gelo a 0°C e 50 g de água a 0°C
é nessa temperatura que houve o equilíbrio térmico
aí vc me pergunta:
pq a água não continuou fornecendo calor para o gelo ?
é porque se a água for fornecer mais calor para o gelo não haverá variação de temperatura, pq o gelo e a água estão a 0°C
espero ter ajudado, bons estudos :)
nesse tipo de questão quando só tem água e gelo envolvidos é bom você fazer assim:
- calcule o quanto de calor o gelo precisa para chegar ao ponto de fusão
- calcule o quanto de calor o gelo precisa para derreter completamente
- calcule o quanto de calor a água pode fornecer ao gelo
assim você saberá exatamente oq tá acontecendo no processo
desse modo, vamos calcular o quanto o gelo precisa para atingir 0°C
Q1 = 100 . 0,5 . ( 0 - (-20)
Q1 = 50 . 20
Q1 = 1000 calorias para atingir 0°C
agora vamos calcular o quanto o gelo precisa para fundir completamente:
Q2 = m . L
Q2 = 100 . 80
Q2 = 8000 calorias para fundir
ou seja, para o gelo derreter completamente, é preciso que ele absorva 9000 calorias no total
agora vamos calcular o quanto a água pode fornecer
Q = 50 . 1 . ( 0 - 20 )
Q = - 1000 calorias que a água pode fornecer
com isso a gente pode fazer uma analogia
o gelo precisa de 1000 calorias para sair de -20°C e chegar até 0°C
e a água pode fornecer 1000 calorias no total
você concorda comigo que todo calor que a água pode fornecer, o gelo usará para chegar a 0°C?
logo, podemos afirmar que no calorímetro haverá:
100 g de gelo a 0°C e 50 g de água a 0°C
é nessa temperatura que houve o equilíbrio térmico
aí vc me pergunta:
pq a água não continuou fornecendo calor para o gelo ?
é porque se a água for fornecer mais calor para o gelo não haverá variação de temperatura, pq o gelo e a água estão a 0°C
espero ter ajudado, bons estudos :)
marianalencaster:
No lugar de 0 eu coloquei TF, por isso estava errando. Mt obg dnv ^^
por nada :)
É.. como eu sei que tenho que substituir Tf por 0? Quero dizer, eu sei que preciso fazer isso com o gelo para ele alcançar a temperatura de alteração de estado, mas por quê fazer isso com a água?
é pq essa eh uma forma de você analisar com maior clareza oq ta acontecendo nas trocas, por exemplo, colocando ate 0, voce saberá se a quantidade de calor fornecida é suficiente para que haja a transformação de estado
nessa questao por exemplo, se a agua tivesse a capacidade de fornecer 1500 calorias, com esse calor, ela conseguiria aumentar a temperatura do gelo com 1000cal e tambem conseguiria derreter uma parte do gelo com 500 calorias
Ah sim, entendi.
:)
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