Question

o grafico ilustra a mistura de 500g de agua a 80c com M gramas de gelo a -40c qual a temperatura do equilíbrio térmico

A- Qual a temperatura de equilíbrio térmico?

B- Qual era o valor da massa M?

C- O que se tem no final do processo?

Answer 1

A temperatura de equilibro térmico é 50 graus Celsius.

São 100 gramas de gelo.

No final do processo teremos água na temperatura de 50 graus celsius

Q=mC ΔT e, na transição de fase, Q=mL

Para a água, o calor para ir de 80 graus para 50 graus é

$Q=m_{agua} C_{agua}ΔT_{agua}\\\\</p><p>Q= 500*1*(50-80)////Q=-15000 cal/g\, ^\circ C$

Poderemos descobrir a massa do gelo ao fazer a equação do calor para o gelo.

Lembrando que o gelo ganha calor da água quente:

$Q=m_{gelo} C_{gelo}ΔT_{gelo}+m_{gelo} L_{gelo}+m_{agua} C_{agua}ΔT_{agua}\\\\ Q=m_{gelo} (C_{gelo}ΔT_{gelo}+ L_{gelo}) +m_{agua} C_{agua}ΔT_{agua}\\\\15000=m_{gelo} (0,5*40+ 80) +m_{agua} *1*50$

A massa de gelo é a mesma que a massa de água resultante da fusão

$15000=m_{gelo} (0,5*40+ 80)+m_{gelo} *1*50\\\\1500=m_{gelo} (0,5*40+ 80+ 50)\\\\15000=m_{gelo} (150)=100$