Questão Calorimetria

Meus caros, estou com dúvida na seguinte questão:


Em um calorímetro adiabático são colocados 100g de gelo a -30ºC e à pressão atmosférica. É fornecida uma potência constante ao sistema (calorímetro mais gelo) de 20W aquecendo-o até 40ºC. Considerando que o calor específico do gelo é 2,1x10³ J/Kg.K, que a temperatura de fusão do gelo é 0ºC, que o calor latente do gelo é 3,3x10⁵ J/Kg, e que o calor específico da água é 4,2x10³ J/Kg.K, e desprezando a massa do calorímetro, assinale o que for correto: 

01) O gráfico da temperatura do sistema em função do tempo é composto por três segmentos de reta; dois desses têm coeficiente angular positivo, e um, coeficiente angular nulo. 

02) A área sob o segmento de reta, cujo o coeficiente angular é nulo no gráfico da temperatura do sistema em função do tempo na escala Celsius, é numericamente igual à quantidade de calor necessária para que o gelo seja transformado em água. 

04) A quantidade total de calor transferida para o sistema durante todo o processo é de aproximadamente 2x10⁵ J. 

08) O intervalo de tempo necessário para a realização desse processo é de aproximadamente 47 min. 

16) Se a potência fornecida ao sistema for duplicada, o comprimento do segmento de reta, cujo coeficiente angular é nulo no gráfico da temperatura do sistema em função do tempo, será a metade do seu comprimento original. 


O gabarito é 01, 08 e 16. 

Obrigado!

m = 100 g = 10^-1 kg

Calor necessário para levar o gelo de - 30 ºC até água a 40 ºC

Q = 10^-1.2,1.10³.[0 - (-30)] + 10^-1.3,3.10⁵ + 10^-1.4.2.10³.(40 - 0)

Q = 6 300 + 33 000 + 16 800 ---> Q = 56 100 J

P = Q/t ---> t = Q/P ---> t = 56 100/20 ---> t = 2 805 s ---> t = 46 min 45 s

O resto agora é contigo

Muito obrigado!!