Question

Um cubo de gelo de massa 100g inicialmente em temperatura de -20 °C e aquecido até se transforma em água a 40 °C as quantidades de calor sensível e de calor latente trocados nessa transformação em calorias forma respectivamente (L "fusao" =80 cal/g e c = 1,0 cal/g°c) ? Oi alguém pode me ajudar ?

Answer 1

Primeiro calcular o Q do gelo (quantidade de calor envolvida no fenômeno) 

Q(gelo) = m.c(gelo).(tf - ti), onde m = massa gelo, c(gelo)=calor esp. gelo e (tf-ti) = temp. final - inicial. Nesse caso teremos para fundir o gelo Q = 100.0,5.(0 + 10) = 50 x 10 = 500cal 

Q para fundir o gelo Q = m.L (L calor latente de fusão) ===> Q = 100.80 ===> Q = 8000cal. 

Q para passar de 0 à temperatura final ===> Q = m.c(água).(tf - ti) ===> Q = 100.1.(tf - 0) 

Q = 100.tf. 

Total para o gelo que se transforma em água e eleva sua temperatura ===> 500cal + 8000cal + 100tf = 8500 + 100tf.

Para o líquido inicialmente a 100 C. 

Q = m.c.(tf-ti)====> m= 200ml = 0,2l = 0,2dm^3 = 200cm^3 ==> m= 200cm^3.1,5g/cm^3 
m = volume x densidade (com s e não com c). 
massa total do líquido = 300g. 
então Q = 300.2(tf - ti) ---(observe que essa variação de temperatura dever ser negativa, ou seja a temperatura final do líquido deve ser inferior a 100 C que é a sua temperatura inicial. 

Então Q calor cedido = Quantidade de calor recebido (o liquido cede e o gelo recebe) 

-600(tf - 100) = 8500 + 100tf ===> -600tf + 60000 = 8500 + 100tf ==> 60000 - 8500 =100tf + 600tf 

51500 = 700tf ===> tf = 51500/700 ===> tf = 73,57 C