Question

Uma quantidade de calor Q=56.100,00 J é fornecida a 100g de gelo que se encontra inicialmente a -10°C

Sendo:
O calor específico do gelo 2,1 J/(g°C)
O calor específico da agua 4,2 J/(g°C)
O calor latente de fusão. 330,0 J/g

A temperatura final da agua em °C é aproximadamente:
A) 83,8
B)60,0
C)54,8
D)50,0
E)37,7

Answer 1

Primeiramente é preciso compreender a situação como um todo. Devido a grande quantidade de calor fornecido, é possível notar que o gelo irá derreter. Visto isso, calcularemos o processo por partes.

1- Calcular a quantidade de calor necessária para o gelo chegar a 0°C:

Q = m.c./\T
Q = 100 . 2,1 . 10
Q = 2100 J

2- Calcular a quantidade de calor necessária para o Gelo transformar-se em água (o processo não envolve mudança de temperatura então usaremos calor latente):

Q = m.L
Q = 100 . 330
Q = 33.000 J

* Note que, no total serão fornecidos 56100 J de energia e até agora foram absorvidos 33.000 + 2.100 = 35.100 ou seja:

56.100 - 35.100 = 21.000 J

* Note que ainda restam 21.000 J para serem absorvidos pela água sendo assim:


Q = m.c./\T
21.000 = 100 . 4,2 . (Tf - 0)
21.000 = 420 . Tf
Tf = 21.000 / 420
Tf = 50 °C

Alternativa D