Question

Sao misturadas 50 g de água a 20C com 20 g a 0C em calorimétro de capacidade térmica desprezível o calor latente de fusão do gelo e de 80 cal/g e o calor específico da água e de 1 cal/g C. A temperatura final da mistura e, em C, de?

Answer 1

Olá,tudo bem?

Resolução:

Temperatura de equilíbrio térmico

•                              $\boxed{Q=m.L_F}$

Onde:

Q=quantidade de calor ⇒ [cal]

m=massa ⇒ [g]

Lf=calor latente de fusão ⇒ [cal/g]

Dados:

m=20g

Lf=80cal/g

Q=?

A quantidade de energia necessária derreter o gelo:

•                              $Q=m.L_F\\ \\Q=(20)*(80)\\ \\\boxed{Q=1.600cal}$

____________________________________________________

•                                  $\boxed{Q=m.c.\Delta t}$

Onde:

Q=quantidade de calor⇒ [cal]

m=massa ⇒ [g]

c=calor especifico ⇒ [cal/g°C]

Δt=variação de temperatura ⇒ [°C]

Dados:

m=50g

tf=0°C ← (temperatura máxima que a água pode atingir,nessa situação)

ti=20°C

c,água=1cal/g°C

Q=?

A quantidade máxima de energia que a água pode fornecer:

•                              $Q=m.c.\Delta t\\ \\Q=m.c.(tf-ti)\\ \\Q=(50)*(1)*(0-20)\\ \\Q=(50)*(-20)\\ \\\boxed{Q=-1.000cal}$

_____________________________________________

⇒Podemos notar, que: a quantidade de calor (energia) cedido pela água, é insuficiente para derreter todo o gelo,sendo assim, podemos concluir que a temperatura de equilíbrio será a ⇒ 0°C

•                                      $\to \boxed{T_e=0^{\circ}C}$

Bons estudos!