Question

Um professor coloca sobre um copo cheio de água à temperatura ambiente um bloco de 18g de gelo sobre a água. Até que alcance o equilíbrio mecânico.
Considere que a densidade do gelo e a água são constantes e valem, respectivamente, 0,9 g/cm³ e 1g/cm³

Determine a massa de água que transborda do copo para o prato antes que o gelo inicie sua fusão

Determine a massa de água no prato após a fusão do gelo.

Answer 1

Primeiro, para saber a quantidade de água que transborda você deve saber o volume de água que transborda, então, você descobri-lo usando o empuxo.Como o gelo está em equilíbrio mecânico com a água, então, o empuxo exercido no gelo é igual ao seu peso :


$P = E \\ m_{gelo} .g = D_{liquido}.g. V_{deslocado} \\ m = D.V \\ 18.10^{-3}Kg= D_{liquido}. V_{deslocado}$

Lembrar que 18g = 18.10^{-3} Kg e lembrar que 1g/cm3 = 1 Kg/Dcm3 = 1000 Kg/m3

$18.10^{-3}= 1000. V_{deslocado} \\ V_{deslocado} = 18.10^{-6} m^{3}$

Para descobrir a massa de água no prato, basta saber quantos gramas de água são esse volume, sabendo da densidade é só substituir.