Mudança de estado físico- Calorimetria

por Liliana Rodrigues Sex 17 Fev 2017, 14:58

Sob pressão constante, eleva-se a temperatura de certa massa de gelo, inicialmente a 253 K, por meio de transferência de calor a taxa constante, até que se obtenha água a 293 K.
Mudança de estado físico- Calorimetria Calor10

Mudança de estado físico- Calorimetria Calor10

A partir do gráfico responda:
Qual é o maior calor específico? É o do gelo ou da água? Justifique.
Resposta do material: Da água, pois o calor específico é inversamente
proporcional ao tempo.
Mas, de acordo com o gráfico, para uma mesma variação de temperatura, a água demora mais tempo do que o gelo, então não deveria ser ao contrário? (o cgelo > cágua)

por **Willian Honorio** Sex 17 Fev 2017, 15:39

Se é fornecido calor a uma taxa constante a lei de Fourier nos garante, para o gelo:

$\phi =\frac{Q}{dt}\rightarrow \phi .dt=mg.cg.\Delta \theta \\2.10^{3}.\phi =mg.cg.20\rightarrow cg=\frac{100\phi }{m}\\\\$

Para a água:

$\phi =\frac{Q}{dt}\\\phi .4.10^{3}=ma.ca.20\rightarrow ca=\frac{200\phi }{m}\\\\\frac{ca}{cg}=\frac{\frac{200\phi }{m}}{\frac{100\phi }{m}}\rightarrow \boxed{ca=2cg}$

Outra resolução olhando o gráfico, vemos que a água precisa de uma quantidade de calor maior para obter a mesma variação de temperatura que o gelo, logo seu calor específico é maior.