Unicamp nas regiões mais frias do planeta , camadas de gelo podem se formar rapidamente sobre
Soluções para a tarefa
Como a questão estava incompleta, eu busquei o enunciado todo e se trata de uma questão com duas perguntas (A e B):
"Nas regiões mais frias do planeta, camadas de gelo podem se formar rapidamente sobre um volume de água a céu aberto. A figura abaixo mostra um tanque cilíndrico de água cuja área da base é A = 2,0 m2, havendo uma camada de gelo de espessura L na superfície da água. O ar em contato com o gelo está a uma temperatura Tar = -10oC, enquanto a temperatura da água em contato com o gelo é Tag = 0,02C. "
LETRA A)
O calor é conduzido da água ao ar através do gelo. O fluxo de calor øcal, definido como a quantidade de calor conduzido por unidade de tempo, é dado por øcalC) = , onde k = 4,0 x 10-3 cal/(s cm oé a condutividade térmica do gelo. Qual é o fluxo de calor øcal, quando L = 5,0 cm?
Sendo: k = 4,0 . 10–3cal/(s cm °C)
A = 2,0m2 = 2,0 . 104 cm2
Tág = 0°C
Tar = –10°C
L = 5,0cm
Temos: Ф = kA * (Tag - Tar) / L
Ф = 4 * 10^-3 * 2 * 10^4 * [0 - (-10)]/5,0
Ф = 1,6 * 10² cal/s
LETRA B)
Ao solidificar-se, a água a 0oC perde uma quantidade de calor que é proporcional à massa de água transformada em gelo. A constante de proporcionalidade Ls é chamada de calor latente de solidificação. Sabendo-se que o calor latente de solidificação e a densidade do gelo valem, respectivamente, Ls = 80 cal/g e pg = 0,90 g/cm3, calcule a quantidade de calor trocado entre a água e o ar para que a espessura do gelo aumente de 5,0 cm para 15 cm.
V = 2 * 10^4 * (15 - 5)
V = 2 * 10^5 cm³
Então:
Q = 0,90 * 2 * 10^5 * 90
Q = 1,4 * 10^7 cal
