Question

. Uma garrafa térmica contém 130 cm3 de café a 80,0 °C. Um cubo de gelo de 12,0 g à temperatura de fusão é usado para esfriar o café. De quantos graus o café esfria depois que todo o gelo derrete e o equilíbrio térmico é atingido? Trate o café como como se fosse água pura e despreze as trocas de energia com o ambiente

Answer 1

Ma = massa da água

Mg = massa do gelo

Tf = Temperatura final

Ti = Temperatura inicial

Lg = calor latente

c = calor especifico da substancia

principio de conservação de energia

Q1 + Q 2 + Q3 = 0

Ma * c * (Tf - Ti) + Mg * c * (Tf - Ti) + Mg * Lg = 0

Tf = Ma * c * Ti + Mg * c * Ti - Mg * Lg / Ma * c + Mg * c

Tf = 66,5 ºC

Delta T = Ti - Tf

Delta T = 80 - 66,5 = 13,5ºC

Answer 2

O café esfria aproximadamente 13,5°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

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

Podemos calcular o Calor Latente por meio da seguinte equação -

Q = mL

Onde,

m = massa do corpo

L = calor latente do corpo

As trocas de calor ocorrerão de forma que o calor cedido será equivalente ao calor recebido -

∑Q = 0

mcΔTcafé + mL + mcΔTgelo = 0

130. 1. (Tf - 80) + 12. 80 + 12. 1. (Tf - 0) = 0

130Tf - 10400 + 960 + 12Tf = 0

142Tf = 9440

Tf = 66,48°C

ΔT = 80 - 66,48

ΔT = 13,52°C

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