Question

uma forma de evitar que os objetos que se encontram no interior de uma garagem congelem em uma noite fria de inverno,em que a temperatura cai abaixo do ponto de congelamento da agua, é colocar uma banheira velha com agua na garagem .se a massa da agua é 125kg é a temperatura inicial é 20°c (a)que energia a agua deve trans ferir para o ambiente para congelar totalmente e (b)qual é a menor temperatura possivel da agua e do ambiente até que isso aconteça?

Answer 1

Olá!

Sabemos do enunciado que:

- massa da agua = 125kg

- temperatura inicial θ₀ = 20°C.

- Assumimos o calor latente de fussão da água = 333 kJ/kg

- Assumimos a c da água = 4187 J/ kg * °C.

Respondendo ás questões:

(a) que energia a agua deve transferir para o ambiente para congelar totalmente ?

R: A energia ou calor que a água deve transferir para o ambiente congelar totalmente é dada por:

$Q = Q_{sensivel} + Q_{latente}$

Os quais são calculados da seguinte forma:

$Q = (m * \Delta T * c) + (m * L_{f})$

Assim substituindo os dados temos:

$Q = [125 * 4,187 * (0-20)] - [125 * 333]\\Q = -10,47 *10^{3} - 41,63 *10^{3}\\Q = -52,09 10^{3} kJ$

(b)qual é a menor temperatura possivel da agua e do ambiente até que isso aconteça?

R: A água em seu estado líquido, à pressão atmosférica, se congela (estado sólido) a partir de 0°C.