Question

(QUESTÃO 02) Um bloco de gelo de massa 20g a 0oC é colocado num calorímetro ideal
contendo 800g de água a 80oC. Encontre a temperatura de equilíbrio desse sistema.

cÁGUA = 1
cal
g°C

cgelo = 0,5
cal
g°C
L=80cal/g

Answer 1

A temperatura de equilíbrio é aproximadamente 77,04 º C.

Dois corpos em equilíbrio térmico têm a mesma temperatura. O corpo quente cede calor ao corpo frio até que o mesmo tenham a mesma temperatura.

$Q_{gelo}+ Q_{agua} = 0$

⇒ A quantidade de calor necessária ao gelo

$\boxed{Q = m \cdot c \cdot (T_f-T_i)}}$

Q é a quantidade de calor (? cal);  

m é a massa (20 g);

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

é a temperatura final (?º C);  

é a temperatura inicial (0 º C);

⇒ Para fundir o gelo.

$\boxed{Q = m \cdot L_{F}}$

Q é a quantidade de calor (? cal);

m é a massa (20 g);

$L_{F}$ é o calor latente de fusão gelo (80 cal/g.​)

$Q = 20 \cdot 80\\\\\boxed{Q = 1600 \ cal}$

⇒ A quantidade de calor necessário a água

$\boxed{Q = m \cdot c \cdot (T_f-T_i)}}$

Q é a quantidade de calor (? cal);  

m é a massa (800 g);

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

é a temperatura final (?º C);  

é a temperatura inicial (80 º C);

A soma das qunatidades de calor é igual a zero

$Q_{gelo} + Q_{fusao} + Q_{agua}=0\\\\ 20\cdot 0,5 \cdot (T_E-0) +1600+ 800 \cdot 1 \cdot (T_E -80)=0\\\\10\cdot T_E+1600 + 800 \cdot (T_E-80)=0 \\\\10\cdot T_E+1600 +800 \cdot T_E-64000=0\\\\810\cdot T_E -62400=0\\\\810\cdot T_E = 62400\\\\T_E= \dfrac{62400}{810} \\\\\boxed{T_E \approx 77,04 \º C}$

Continue estudando:

brainly.com.br/tarefa/44633792