Question

Um estudante de física deseja resfriar 0,25 kg de Coca-Cola Diet (a maior parte constituídsa de água), inicialmente a uma tempertatura de 25ºC, adicionando gelo a -20ºC. Qual a quantidade de gelo que ela deve usar para que a temperatura final seja igual a 0ºC sabendo que todo o gelo se funde e que o calor específico de recipiente pode ser desprezado?

Answer 1

Vamos usar a ideia que todo calor cedido é igual ao calor recebido dentro do sistema. Logo, temos:

Q1+Q2+Q3= 0

Q1= Calor necessário para elevar a temperatura do gelo a 0º(Sensível)

Q2= Calor necessário para reduzir a temperatura da coca a 0º(Sensível)

Q3= Calor necessário para derreter o gelo (Latente)

Dados:

Calor específico do gelo: 0,5 cal/g º C

Calor específico da água: 1 cal/g º C

Calor latende do gelo : 80 cal/ g

m1 = 0,25kg = 250g

m2 = massa de gelo

Q1 + Q2 + Q3 = 0

m1.c.Δt +m2.c.Δt+ m2.L = 0

250.1.(0-25) + m2.0,5.(0-(-20)) + m2.80=0

-6250+10m2+80m2=0

90m2= 6250

m2=6250/90

m2 = 69,4g (aprx.)

Espero ter ajudado :)