Question

Num calorímetro, introduzimos 600g de água a 20°C e um pedaço de gelo à -20°C. Sabendo que a temperatura de equilíbrio térmico é de 10°C, determine a massa do pedaço de gelo.​

Answer 1

Resposta:

Olá bom dia!

Para termos o equilíbrio térmico a soma das quantidades de calor devem ser iguais a 10°C. Esse equilíbrio é dividido em 3 etapas:

gelo -> fusão -> água

Considere:

Qa => quantidade de calor da água.

c = calor específico da água 1 cal/°C

Qg => quantidade de calor do gelo

c = calor específico do gelo 0,5 cal/°C

Ql => quantidade de calor latente de fusão = 80 cal/g

Ql = m * l

ΔT são as variações da temperatura nas 3 etapas.

Q = m * c * ΔT

Ql = m * L

Temos as seguintes quantidades de calor:

Qg = m * 0,5 * (-20)

Qa = 600 * 1 * (20)

Ql = m * 80

A soma das quantidades de calor dá o equilíbrio que é 10°.

De acordo com mas etapas:

m*0,5*(0-(-20)) + m*80 + 600*1*(0-20) = 10

m*0,5(10) + 80*m - 12000 = 10

5m + 80m = 12010

85m = 12010

m = 12010 / 85

m = 141,3 gramas