Question

Sabendo que o rapaz estava tomando 500 centímetros cúbicos de whiskey com energético, os quais estavam inicialmente a 24•C. Para resfriar a sua bebida o rapaz colocou um cubo de gelo (massa de 30g). Sabendo que o calor latente de fusão do gelo é 80cal/gC, qual foi a temperatura de equilíbrio após todo o gelo derreter?

Calor específico do whiskey: c=0,6 densidade = 0,8 cm cúbicos

Answer 1

Resposta:

Explicação:

calor necessário para derreter o gelo:

Q = L.m; onde L é calor latente e m a massa.

Q = 80.30 = 240 cal

Agora calculemos a variação de temperatura do whiskey-energético para um fornecimento de 240 cal:

Q = m.c.ΔT; onde m é a massa, c o calor específico, ΔT variação de temperatura

Logo temos primeiro que calcular a massa a partir do volume e densidade:

d=m/v

m = d.v

m = 0,8.500 = 400g

Retornemos então para o cálculo da variação de temperatura do whiskey-energético para um fornecimento de 240 cal, isto é, para se derreter totalmente o gelo (e se ter assim 30g de água a 0 ºC):

Q = m.c.ΔT

240 = 400.0,6.ΔT

ΔT = 1 ºC

Q cedido = Q absorvido

(m.c.ΔT) whiskey-energético* = (m.c.ΔT) água inicialmente a 0ºC

* a temperatura inicial do whiskey-energético não será 24ºC, pois, ao derreter o gelo, forneceu para esse 240 cal, o que lhe provocou uma ΔT de -1 ºC, portanto o T1 = 23 ºC.

Voltando ao cálculo de Q cedido = Q absorvido:

(m.c.(T2 - T1)) whiskey-energético = (m.c.(T2 - T1)) água inicialmente a 0 ºC

400.0,6.(T2 - 23) = 30.1.(T2 - 0)

-30.T2 + 240.T2 = 5520

210.T2 = 5520

T2 = 26,3 ºC (A resposta está errada, pois a temperatura de equilíbrio deve estar entre 0 e 23 ºC, porém pode ser algum dado ou unidade anotadas erradas, ou mesmo erro de cálculo, por isso deixo o raciocínio).