Question

Se misturamos num recipiente de capacidade térmica desprezível, 150 g de água a 80°C com 50 g de gelo a 0°C, considerando o calor específico da água igual a 1 cal/g°C e o calor de fusão do gelo como 80 cal/g, qual será a temperatura de equilíbrio da mistura? ​

Answer 1

Resposta:

Фc = 40°C

Explicação:

QL = calor latente, muda o estado físico

Qs = calor sensível (não muda o estado físico)

Equlibrio térmico ∑´Q = 0

Calculando o calor latente:

Massa do gelo 50g

Calor de fusão do gelo: 80cal/g

QL = m*L

Ql = 50*80

QL = 400 cal

Calculando o calor sensivel da agua:

Massa da água: 150g

Calor especifico da água (c) = 1 cal/g°C

Q = m*c*ΔФ

Q = 150 * 1 * (0 - 80)

Q = - 12000 cal

Calculando temperatura de equilibrio:(Фe)

QL(gelo) + Qe + Q(agua)

4000 + m*c*ΔФ  +-12000) = 0

4000 + 50 * 1 * (Фe - 0) + 150 * 1 * (Фe -80) = 0

4000 + 50Фe + 150Фe - 12000 = 0

- 8000 + 200Ф e = 0

200Фe = 80002

Фe = 8000/200

Фe = 40°C