Uma pessoa faz uma bebida de ch´a gelado misturando 520g de ch´a quente com uma massa igual de gelo a 0oC. Quais s˜ao a temperatura e massa de gelo remanescente no final se o ch´a quente estiver `a temperatura de a) 90oC, b) 70oC?
Soluções para a tarefa
Olá,
Lembre que a água apresenta duas formas nessa mistura de chá e gelo, com
calor latente: 80 cal/g
ocalor sensível: 1 cal/gºC
O chá cederá calor para o gelo, sendo absorvida tendo em vista o equilíbrio térmico.
∑Q = 0
Chamando a temperatura do equilíbrio de T:
Qfusão + Qgelo + Qcha = 0
m.L + m.c.ΔT+ m.c.ΔT = 0
Desse modo, alternativa correta será a) chá a 90ºC
500.80 + 500.1.(T-0) + 500.1.(T - 90) = 0
40000 + 500T - 45000 + 500T = 0
1000T = 5000
T = 5ºC
Massa de gelo totalmente derretida = 0, portanto , segue a alternativa (b) com chá a 70ºC
Como o calor fornecido pelo Chá não se mostra suficiente para derreter totalmente o gelo, pois no exemplo anterior ficou muito próximo a 0º C, então o calor fornecido irá derreter o gelo:
m.L + m.c.ΔT = 0
m.80 + 500.1.(0 - 70) = 0
80.m - 35000 = 0
m = 35000 / 80
m = 437,5 [g] de gelo
Teq = 0º C: