Calorímetro

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Mensagem por RamonLucas em Seg Ago 21 2017, 16:28

Em um calorímetro de capacidade térmica desprezível, foi misturado 1Kg de água a 40ºC e 500 g de gelo a -10ºC. Após o equilíbrio térmico, a massa de água, em gramas, encontrada no calorímetro foi de:


( Dados: calor específico da água = 1,0 cal/gºC; calor específico do gelo = 0,55 cal/gºC; calor latente de fusão do gelo = 80,0 cal/g).

a) Zero b) 645 c) 1000 d) 1221 e) 1466 

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Re: Calorímetro

Mensagem por Elcioschin em Seg Ago 21 2017, 21:52

Calor necessário para toda a água chegar a 0 ºC = 1 000.1.40 = 40 000 cal

Calor para todo o gelo chegar a 0º sem derreter = 500.0,55.10 = 2 750 cal

A diferença 40 000 - 2 750 = 37 250 cal servirá para fundir uma massa m de gelo:

m.Lf = 37 250 ---> m.80 = 37 250 ---> m ~= 466 g

Total de água no final = 1 000 + 466 = 1466 g
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Re: Calorímetro

Mensagem por guifurioso em Sab Abr 14 2018, 17:53

Olá Elcioschin , poderia me ajudar por favor? não entendi o que quer dizer essa diferença entre os calores necessários para toda a água chegar a zero graus e para o gelo chegar a zero sem derreter, por que esse valor representa o calor que fundirá uma massa x de  gelo?
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Re: Calorímetro

Mensagem por Elcioschin em Dom Abr 15 2018, 10:41

Primeiro eu fiz uma análise em separado da água e do gelo:

Para todo o gelo chegar a 0 º C, sem derreter, ele precisa receber 2 750 cal; este calor ele receberia da água que vai esfriar

Para toda a água chegar a 0 ºC, sem virar gelo, ela tem que ceder 40 000 cal. Este calor teria que ser cedido para o gelo.

Como o calor cedido pela água é muito maior do que o calor recebido pelo gelo, vai acontecer o seguinte:

Quando ambos chegarem a 0 ºC, sem mudar de estado, ainda sobram 40 000 - 2750 = 37 250 cal que a água tem para fornecer ao gelo.

A partir de agora, esta "sobra" de calor será usada para derreter o gelo (ou parte dele). A massa m derretida será dada por:

Q = m.Lf ---> 37 250 = m.80 ---> m ~= 466 g

Como existiam 500 g de gelo, no equilíbrio térmico ainda restam 500 - 466 ~= 34 g de gelo

Evidentemente, teremos 1 000 + 466 ~= 1 466 g de água
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Re: Calorímetro

Mensagem por guifurioso em Dom Abr 15 2018, 12:34

Entendi!! obrigado!
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