temperatura inicial da agua

por Edgar Gomes Sáb 30 Abr 2016, 23:51

um recipiente termicamente isolado e de capacidade térmica desprezível contém 6,5kg de água à temperatura ambiente. Nele se introduz uma pedra de gelo de 0,5kg a -20⁰C. O calor latente de fusão do gelo é de 80cal/g, o calor específico do gelo 0,5cal/g⁰C e o calor específico da água líquida é de 1cal/g⁰C. Quando se restabelece o equilíbrio térmico, ainda resto no recipiente 0,1kg de gelo. A temperatura da água contida inicialmente no recipiente é de:

A) 30⁰C
B) 25⁰C
C) 20⁰C
D) 18⁰C
E) 16⁰C

por **laurorio** Dom 01 maio 2016, 08:21

A temperatura inicial do gelo é em graus Celsius?

Qced + Qrec = 0
mcDT + ml + mcDT = 0
0,5.10³.0,5(0-(-20)) + 0,4.10³.80 + 6,5.10³.1.(0-Ti) = 0
Ti = 37 / 6,5 ~ 5,7 ºC

Neutral

por Edgar Gomes Dom 01 maio 2016, 08:28

é sim esqueci de colocar o "C" já editei.

por Edgar Gomes Dom 01 maio 2016, 08:35

foi isso que eu não entendi na minha cabeça os calores envolvidos seriam tal que a massa de gelo que derretei (calor para derreter 0,4kg) e o calor que a agua poderia "doar" para derreter o gelo, no entanto, isso nem chega perto do resultado que mostra o gabarito, pois assim como você eu achava algo em torno de 5 a 6 graus celsius, pensei que eu estava fazendo errado. Será que é erro da questão mesmo ?

por **laurorio** Dom 01 maio 2016, 09:38

Sim, deve ter algum erro na questão.

Se vai sobrar gelo, logo o calor cedido pela água não foi suficiente para que todo o gelo (0,5 kg) mudasse de estado. Com isso também podemos concluir que a temperatura de equilíbrio é igual a 0 °C.