OPF - 2009 Troca de calor

(Olimpíada Paulista de Física - 2ª fase) Joares, quando está muito quente, gosta de se refrescar tomando suco de limão. Ele gostaria de estimar a quantidade de gelo que precisará colocar em um jarro de limonada de modo a diminuir sua temperatura para um valor desejado. Ajude o Joares, calcule o volume de água que ele necessita congelar para diminuir a temperatura de um litro de limonada da temperatura de 20 °C para 10 °C. A temperatura inicial do gelo corresponde à temperatura que o freezer do Joares trabalha, que é -10 °C. Suponha que a limonada é basicamente constituída por água e que todo o gelo derrete antes que a temperatura da limonada seja medida. 
Dados: 
densidade da água = 998 kg.m-³
densidade do gelo = 917 kg.m-¹ 
calor específico da água = 4190 J.kg-¹ .K-¹ 
calor específico do gelo = 2220 J.kg-¹ .K-¹ 
calor latente do gelo = 333000 J.kg-¹ .

m.2220.(10 - 0) + m.333000 + m.4190.(10 - 0) = 1.4190(20 - 10)

u = m/V ---> V = m/u

lucam2015

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