Question

Sob pressão normal, 100 g de gelo a -20 ºC recebem 10.000 calorias.
Qual a temperatura da água obtida?
Dados: calor específico sensível do gelo = 0,50 cal/g.ºC
Dados: calor específico latente de fusão do gelo = 80 cal/g
Dados: calor específico sensível da água = 1,0 cal/g.ºC

Answer 1

Resposta:

Tf = 10 °C

Explicação:

Temos que dividir o aquecimento da água/gelo em 3 etapas:

1. Gelo de -20 °C a 0 °C
2. Gelo derretendo a 0 °C
3. Água sendo aquecida até uma temperatura Tf (sem sobrar calor depois de ocorrerem 1 e 2)

Em 1, temos: Q1 = mgelo.cgelo.deltaT = 100.0,5.(0--20) = 1000 cal

Em 2, temos Q2 = mgelo.Lfusão = 100.80 = 8000 cal

Até agora, gastamos 9000 cal, de forma que sobram 10000-9000 = 1000 cal para aquecer a água, que está a 0 °C. Logo,

Q3 = mágua.cágua.deltaT --> 1000 = 100.1.(Tf - 0) --> Tf = 10 °C