Question

Uma fonte de potência constante igual a 300 cal/min fornece calor a um bloco de gelo com massa de 200g , inicialmente à temperatura de -30^C . Sabendo que o sistema é aquecido à 30^C , calcule o tempo gasto para o aquecimento, desprezando quaisquer perdas de energias .

Dados : calor específico do gelo = 0,5 cal/g^C ;
Calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g ;
Calor específico da água = 1 cal/g^C

Answer 1

O tempo gasto para o aquecimento é de 5000 segundos.

O calor sensível é aquele que, ao ser fornecido ou retirado de um corpo, provoca uma variação da sua temperatura.

Podemos calcular o calor sensível por meio da seguinte equação -

Q = mcΔT

O calor latente é o calor que, ao ser fornecido ou retirado de um corpo, provoca uma mudança de estado físico.

Q = mL

Calculando o calor necessário para aquecer e derreter o gelo e aquecer a água -

Q = mcΔT(gelo) + mL + mcΔT(água)

Q = 200. 0,5. 30 + 200. 80 + 200. 1. 30

Q = 3000 + 16000 + 6000

Q = 25000 Cal

A fonte de potência constante fornece 300 Cal a cada minuto -

300 cal --------------------------- 60 segundos

25000 cal ------------------------ x segundos

x = 5000 segundos

x = 83,333 minutos

x = 1,389 horas