Um jarro de limonada está sobre uma mesa de piquenique, a 33o C. Uma amostra de 0,24 kg desta limonada é derramada num vaso de espuma de plástico e a ela se juntam 2 cubos de gelo (cada qual de 0,025 kg, a 0o C). A) Admitindo que não haja perda de calor para o ambiente, qual a temperatura final da limonada? B) Qual seria a temperatura final se fossem 6 os cubos de gelo? Admitir que a capacidade calorífica da limonada seja idêntica à da água pura.
Soluções para a tarefa
a) a temperatura final da limonada é de 13,52°C
b) se fossem 6 os cubos de gelo, a temperatura final seria 0°C.
O calor sensível é aquele que provoca uma variação na temperatura. Para calcular o calor sensível perdido ou absorvido pelo corpo usamos a fórmula abaixo -
Q = mcΔt
Onde,
m = massa do corpo
ΔT = variação da temperatura
c = calor específico do corpo
As trocas de calor ocorrerão de forma que o calor cedido será igual ao calor recebido.
∑Q = 0
Assim,
mcΔT limonada + mL(gelo) + mcΔT gelo = 0
240. 1. (Tf - 33) + 50. 80 + 50. 1. (Tf - 0) = 0
240Tf - 7920 + 4000 + 50Tf = 0
290Tf = 3920
Tf = 13,52°C
Se fossem 6 cubos de gelo (m = 6. 25)-
mL = 150. 80
mL = 12000 Cal
Para levar a limonada até 0°-
mcΔT = Q
240. 1. 33 = Q
Q = 7920 Cal
No caso de 6 cubos de gelo a temperatura final seria de 0°C.