Física II ⇒ Calorimetria - Troca de Calor - Água Líquida e Gelo - Massa Resultante de Fusão Parcial Tópico resolvido

[ismaelmat]

77.144 - Num calorímetro contendo 330g de água a 2,5ºC são postos 100g de gelo a 0ºC. Desprezando a capacidade térmica do calorímetro, determine a temperatura de equilíbrio do sistema e a massa de água resultante.

dados: calor específico da água = 1cal/gºC; calor latente de fusão do gelo = 80cal/g

Resposta

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Gabarito : pergunta(1) = 0ºC ///// pergunta(2) = 340,3g

[Augustus]

A gente pode fazer uma comparação:
Para 100g de gelo ser fundido, ele precisa absorver 8000cal [tex3](Q_1=100.80=8000)[/tex3]. No entanto, para 330g de água chegar a 0°C, ela precisa perder 825cal [tex3](Q_2=330.1.-2,5=-825)[/tex3]. Isso significa que o equilíbrio térmico será 0°C, mas que nem todo o gelo será fundido. Vamos chamar de [tex3]m[/tex3] a massa de gelo fundida a partir de 825cal absorvido pelo gelo:
[tex3]m.80 - 825 = 0[/tex3]
[tex3]m=\frac {825}{80}=10,3125g[/tex3]

Logo, a massa de água, no equilíbrio, será a soma entre a massa de água que já existia (330g) mais a que "surgiu":10,3125g. Fica, aproximadamente, igual a [tex3]340,3g[/tex3]