Question

Um cubo de gelo de 50 g é retirado do congelador a - 10 °C e colocado em um copo com 250 g de água a
20 °C. Supondo que a troca de calor ocorra apenas entre o gelo e a água, calcule a temperatura de
equilibrio
Dados: calor especifico do gelo = 0,5 cal/g °C; calor

Answer 1

Resposta:

0,7 kal pois com todos os calculos cheguei nesse resuktado

Answer 2

Resposta:

T eq. térmico= 2,5°C

Explicação:

m gelo= 50g

Tinicial do gelo= -10°C

m água= 250g

Tinicial da água= 20°C

c gelo= 0,5 cal/g. °C

e c água= 1 cal/g. °C

Para resolver esse exercício, vamos abaixar a temperatura da água para 0°C e ver qual a quantidade de calor que foi liberada:

I) Q1= (m.c.ΔT) água ⇒ Q1= 250 . 1. (0 - 20) ⇒ Q1= -5000 cal.

Assim, vamos utilizar esse calor liberado para esquentar o gelo até 0°C ( antes do seu ponto de fusão):

II) Q2= (m.c.ΔT) gelo ⇒ Q2= 50. 0,5. [ 0-(-10)] ⇒ Q2= 250 cal serão necessárias.

Após esquentar o gelo, o calor que sobra do resfriamento da água passará a ser usado como calor latente no processo de fusão do gelo ( Lf= 80 cal/g, esse a quantidade de calor para que cada grama de gelo se funda):

III) Q3= (m.Lf) gelo ⇒ Q3= 50.80 ⇒ Q3= 4000cal necessárias para fundir todo o gelo.

Por fim, restaram 50g+250g= 300g de água e ( 5000- 250- 4000) 750 cal para serem utilizadas no processo de aquecimento desse sistema:

Q4= (m.c.ΔT) água ⇒ 750= 300.1.(θe - 0) ⇒ θe= 750/300= 2,5°C

∴ A temperatura final do sistema ( leia-se temperatura em que o sistema atingiu o equilíbrio térmico) é 2,5°C.