(UFG-GO) Num piquenique, com a finalidade de se obter água gelada, misturou-se num garrafão térmico, de capacidade térmica desprezível, 2 kg de gelo picado a 0 ºC e 3 kg de água que estavam em garrafas ao ar livre, à temperatura ambiente de 40 ºC. Desprezando-se a troca de calor com o meio externo e conhecidos o calor latente de fusão do gelo (80 cal/g) e calor específico da água (1 cal/ g ºC), a massa de água gelada disponível para se beber. em kg, depois de estabelecido o equilíbrio térmico, á igual a:
Soluções para a tarefa
Q = 2000.80
Q = 160000 cal
O máximo que a água pode fornecer de calor é:
Q = 3000.1.(0-40)
Q = -120000 cal
160000 - 120000 = 40000 calorias restantes
Logo, sabemos que nem todo o gelo será derretido. Portanto, a temperatura de equilíbrio é 0ºC.
m.80 + m.1.(0-0) + 3000.1.(0-40) = 0
80m - 120000 = 0
80m = 120000
m = 120000/80
m = 1500 g -> 1,5 kg
1,5 kg irá derreter, mas temos ainda os 3 kg de água líquida. Então:
3 + 1,5 = 4,5 kg
Podemos afirmar que a massa de água gelada disponível para se beber. em kg, depois de estabelecido o equilíbrio térmico, á igual a: 4,5 Kg.
Para responder essa questão, leve em consideração que:
--> para que o gelo derreta completamente, será necessário
Q = 2000.80
Q = 160000 cal
--> mas como sabemos, o máximo que a água pode fornecer de calor é:
Q = 3000.1.(0-40)
Q = -120000 cal
então:
160000 - 120000
= 40000 calorias restantes
Com isso, nem todo o gelo será derretido e a temperatura de equilíbrio é 0ºC:
m.80 + m.1.(0-0) + 3000.1.(0-40) = 0
80m - 120000 = 0
80m = 120000
m = 120000/80
m = 1500 g
m= 1,5 kg
como apenas 1,5 kg irá derreter, restará ainda os 3 kg de água líquida:
3 + 1,5
= 4,5 kg
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