Um recipiente de capacidade térmica 50 cal/ºC contém 200g de água a 40ºC. Introduz no recipiente 50g de gelo a 0ºC. Admitindo q não há trocas de calor com o ambiente, a temperatura final de equilíbrio, em ºC, é:
Dados:
calor especifico da água = 1cal/gºC
calor latente de fusão de gelo = 80 cal/g
Soluções para a tarefa
A temperatura final será de 20°C.
As trocas de calor entre corpos com temperaturas diferentes ocorre até que se atinja o equilíbrio térmico.
O corpo mais quente cede calor e, quando não há trocas de calor com o ambiente, o calor cedido é igual ao calor recebido.
O calor latente é aquele responsável pela mudança de fase -
QL = m·L
O calor sensível é o responsável pela variação da temperatura -
Q = C·ΔT
Q = m·c·ΔT
Assim, podemos montar uma equação -
Q = mgelo ·L
Q = 50 · 80
Q = 4000 cal
Assim, temos que
4000 cal = C recipiente·ΔT + mágua· c·ΔT
4000 = 50· ΔT + 200·ΔT
250ΔT = 4000
ΔT = Tf - 40
250(Tf - 40) = 4000
Tf = 20°C
Resposta:
Calorimetro + agua + agua do degelo + gelo =0
C.ΔT + m.c.ΔT + m.c.ΔT + m.L = 0
50.(x - 40) + 200.1.(x - 40) + 50.1.(x - 0) + 50.80 = 0
50x - 2000 + 200x - 8000 + 50x + 4000 = 0
300x = 6000
x = 6000/300
x = 20 °C
Explicação: