Questão de mudanças de estado do Física Clássica
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Questão de mudanças de estado do Física Clássica
(Fuvest-SP) Quando água pura é cuidadosamente
resfriada, nas condições normais de pressão,
pode permanecer no estado líquido até temperaturas inferiores a 0 °C, num estado instável
de “superfusão”. Se o sistema é perturbado, por
exemplo, por vibração, parte da água se transforma em gelo e o sistema se aquece até se estabilizar em 0 °C. O calor latente de fusão da água é
L = 80 cal/g.
Considerando-se um recipiente termicamente
isolado e de capacidade térmica desprezível,
contendo um litro de água a -5,6 °C, à pressão
normal, determine:
a) a quantidade, em g, de gelo formada, quando o sistema é perturbado e atinge uma situação de equilíbrio a 0 °C.
b) a temperatura final de equilíbrio do sistema e a quantidade de gelo existente (considerando-se o sistema inicial no estado de “superfusão” a -5,6 °C), ao colocar-se, no recipiente, um bloco metálico de capacidade térmica C = 400 cal/°C, na temperatura de 91 °C.
Bom dia amigos!!! Consegui solucionar a letra a, mas a letra b ainda não consegui entender
resfriada, nas condições normais de pressão,
pode permanecer no estado líquido até temperaturas inferiores a 0 °C, num estado instável
de “superfusão”. Se o sistema é perturbado, por
exemplo, por vibração, parte da água se transforma em gelo e o sistema se aquece até se estabilizar em 0 °C. O calor latente de fusão da água é
L = 80 cal/g.
Considerando-se um recipiente termicamente
isolado e de capacidade térmica desprezível,
contendo um litro de água a -5,6 °C, à pressão
normal, determine:
a) a quantidade, em g, de gelo formada, quando o sistema é perturbado e atinge uma situação de equilíbrio a 0 °C.
b) a temperatura final de equilíbrio do sistema e a quantidade de gelo existente (considerando-se o sistema inicial no estado de “superfusão” a -5,6 °C), ao colocar-se, no recipiente, um bloco metálico de capacidade térmica C = 400 cal/°C, na temperatura de 91 °C.
Bom dia amigos!!! Consegui solucionar a letra a, mas a letra b ainda não consegui entender
Última edição por Bryan Almeida em Qui 12 Nov 2020, 17:30, editado 1 vez(es)
Bryan Almeida- Iniciante
- Mensagens : 49
Data de inscrição : 31/07/2020
Idade : 23
Localização : Conselheiro Lafaiete - MG
Re: Questão de mudanças de estado do Física Clássica
Ao dizer que já resolveu a letra a), parece que você sabe o gabarito.
Se sabe, você não respeitou a Regra XI.
Poste também o passo-a-passo da sua solução.
Se sabe, você não respeitou a Regra XI.
Poste também o passo-a-passo da sua solução.
Elcioschin- Grande Mestre
- Mensagens : 71757
Data de inscrição : 15/09/2009
Idade : 77
Localização : Santos/SP
Re: Questão de mudanças de estado do Física Clássica
Certo, então resolvendo a letra a:
Sabendo: Calor específico da água 1cal/g°C, e 1 litro de água é 1000g, resolvendo:
Primeiro eu descobri a quantidade de calor envolvida pra água virar gelo "Q = m*c*deltaT", achando Q=1000*1*5.6=5600calorias
Depois com a formula do calor latente "Q=m*L" descobri a quantidade de gelo formado, resolvendo: 5600 = m*80, m=70g.
Resposta letra a= 70g;
*Quanto a letra b não consegui resolver mesmo e o gabarito é: "22°C, não há gelo".
Sabendo: Calor específico da água 1cal/g°C, e 1 litro de água é 1000g, resolvendo:
Primeiro eu descobri a quantidade de calor envolvida pra água virar gelo "Q = m*c*deltaT", achando Q=1000*1*5.6=5600calorias
Depois com a formula do calor latente "Q=m*L" descobri a quantidade de gelo formado, resolvendo: 5600 = m*80, m=70g.
Resposta letra a= 70g;
*Quanto a letra b não consegui resolver mesmo e o gabarito é: "22°C, não há gelo".
Bryan Almeida- Iniciante
- Mensagens : 49
Data de inscrição : 31/07/2020
Idade : 23
Localização : Conselheiro Lafaiete - MG
Re: Questão de mudanças de estado do Física Clássica
Existe um erro no enunciado:
"O calor latente de fusão da água é L = 80 cal/g"
A água não funde, ela solidifica; quem funde é o gelo
O correto é "O calor latente de fusão do gelo é L = 80 cal/g"
Calor fornecido pelo bloco para chegar a 0 ºC: Qb = 400.91 --> Qb = 36 400 cal
b) Calor para derreter todo o gelo: Qg = 70.80 ---> Qg = 5 600 cal
Obviamente, todo o gelo vai derreter (fundir)
5 600 + 1 000.1.(T - 0) = 400.(91 - T)
5 600 + 1 000.T = 36 400 - 400.T
1 400.T = 30 800 ---> T = 22º C
Presumo que o gabarito esteja errado
"O calor latente de fusão da água é L = 80 cal/g"
A água não funde, ela solidifica; quem funde é o gelo
O correto é "O calor latente de fusão do gelo é L = 80 cal/g"
Calor fornecido pelo bloco para chegar a 0 ºC: Qb = 400.91 --> Qb = 36 400 cal
b) Calor para derreter todo o gelo: Qg = 70.80 ---> Qg = 5 600 cal
Obviamente, todo o gelo vai derreter (fundir)
5 600 + 1 000.1.(T - 0) = 400.(91 - T)
5 600 + 1 000.T = 36 400 - 400.T
1 400.T = 30 800 ---> T = 22º C
Presumo que o gabarito esteja errado
Elcioschin- Grande Mestre
- Mensagens : 71757
Data de inscrição : 15/09/2009
Idade : 77
Localização : Santos/SP
Bryan Almeida gosta desta mensagem
Re: Questão de mudanças de estado do Física Clássica
Muito obrigado Elcioschin! Entendi pelo seu raciocínio
Bryan Almeida- Iniciante
- Mensagens : 49
Data de inscrição : 31/07/2020
Idade : 23
Localização : Conselheiro Lafaiete - MG
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