Question

(QUESTÃO 02) Considere que uma pedra de gelo de50 g de massa, inicialmente a 40° C, recebeu 5400 calorias. Determine (calculando) a temperatura final atingida, sabendo que a energia foi completamente aproveitada pelo sistema.
Dados:
calor especifico do gelo=0,50 cal/g°C
calor especifico da água=1,0 cal/g°C
calor latente de fusão gelo=80 cal/g.​




por favor, preciso muito e com o cálculo

Answer 1

A temperatura final atingida é de 8º C

Utilizaremos as equações do calor específico e do calor latente.

• Para aumentar a temperatura do gelo

$Q = m \cdot c \cdot (T_f -Ti)$

Q é a quantidade de calor (? cal);

m é a massa (50g);

c é o calor especifico do gelo (0,50 cal/g°C);

$\bf{T_f}$ é a temperatura final (0º C);

$\bf{T_i}$ é a temperatura inicial (-40 º C);

Calculando:

$Q = 50 \cdot 0,5 \cdot (0-(-40))\\\\Q = 25 \cdot (0+40)\\\\Q = 25 \cdot 40 \\\\\boxed{Q = 1000 \ cal}$

• Para fundir o gelo.

$Q = m \cdot L$

Q é a quantidade de calor (? cal);

m é a massa (50g);

L é o calor latente de fusão gelo (80 cal/g.​)

Calculando:

$Q = 50 \cdot 80 \\\\\boxed{Q = 4000 cal}$

Aumentando a temperatura da água:

Vamos calcular:

• quantas calorias restam para aumentara temperatura da água
• temperatura final da água.

$5400-1000-4000 = 400 cal$

Utilizaremos

$Q = m \cdot c \cdot (T_f -Ti)$

Q é a quantidade de calor (400 cal);

m é a massa (50g);

c é o calor especifico da água  (1,0 cal/g°C);

$\bf{T_f}$ é a temperatura final (?º C);

$\bf{T_i}$ é a temperatura inicial (0 º C);

Calculando:

$400= 50 \cdot 1(T_f -0)\\\\400 = 50\cdot T_f\\\\50 \cdot T_f = 400\\\\T_f = \dfrac{400}{50}\\\\\boxed{T_f = 8 \ºC}$

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