Question

Quantas pedras de gelo a 0 graus celsius devem ser colocadas numa jarra de suco, inicialmente aos 36 graus celsius, a fim de que no equilibrio termico a temperatura do suco seja de 6 graus celsius?

Obs: cada pedra de gelo tem 20g
existem 3 litros de suco na jarra
considere apenas trocas de calor entre o suco e o gelo

Answer 1

Resposta:

Explicação:

Primeiro vamos calcular a quantidade de calor fornecida pelo suco ao resfriar-se.

$Q_{s}=m_{s}.c_{s}.(T_{f}-T_{o}) = 3000.1.(6-36) = -90000cal$

Essa quantidade de calor serve para derreter o gelo e elevar a água formado pelo gelo derretido de 0°C  até 6°. Ou seja, estamos considerando que toda a massa de gelo será derretida.

Assim:

$Q_{g,1}=m_{g}.L_{g} = m_{g}.80$

$Q_{g,2}=m_{g}.c.(6-0) = m_{g}1.(6) = 6.m_{g}$

Logo:

$|Q_{s}| =|Q_{g,1} + Q_{g,2}|$

$90000 = 86.m_{g}$

$m_{g} = \frac{90000}{86} = 1047g$

Assim:

Basta dividir a massa total calculada pela massa de uma pedra de gelo e obter o número total de pedras de gelo.

n = 1047 / 20 ≅ 53 pedras (arredondando pra cima),