Question

Suponha que 2 kg de água na temperatura 38 ºC seja adicionado a 2,6 kg de água a 85,2 ºC, em um calorímetro de capacidade calorífica desprezível, a uma pressão constante de 1 atm. Qual a variação de entropia do sistema? O calor específico da água é 4186,8 $\frac{J}{Kg.K}$.

Answer 1

Resposta:

Faz-se necessário elevar a temperatura do gelo até a temperatura do ponto de fusão. Para isso, temos:

Massa de gelo: 2 kg = 2000 g

Variação de temperatura: ΔT = T – T0 → ΔT = 0 - (-5) = 5 °C

O calor necessário para elevar a temperatura do bloco de gelo de -5°C para 0°C é do tipo sensível, logo:

Q1 = m . c . ΔT

Q1 = 2000 . 0,5 . 5

Q1 = 5000 cal

Q1 = 5 Kcal

No momento em que o gelo chega à temperatura de 0°C, é iniciada a fusão. Agora o calor é do tipo latente:

Q2 = m . LF

Q2 = 2000. 80

Q2 = 160.000

Q2 = 160 Kcal

Por fim, a água no estado líquido deve ter a sua temperatura elevada até 5°C. Para isso, o calor será novamente do tipo sensível.

Calor específico da água: 1 cal/g°C

Variação de temperatura: ΔT = 5 – 0 = 5°C

Q3 = m . c . ΔT

Q3 = 2000. 1 . 5

Q3 = 10.000

Q3 = 10 Kcal

O calor total necessário para aquecer o bloco de gelo até a temperatura de 5 °C é dado pela soma QTOTAL = Q1 + Q2 + Q3

QTOTAL = 5 + 160 + 10 = 175 Kcal

Explicação:

espero ter ajudado bons estudos e foco