DUVIDA IMPORTANTE-CALORIMETRIA

por Felipi Harrison Sáb 17 Mar 2018 - 21:09

(UFMA–2007) Maria e João estavam acampados numa praia de São Luís, onde a temperatura ambiente era de 35 °C ao meio-dia. Nesse momento, verificaram que dois litros de água mineral estavam na temperatura ambiente. Resolveram então baixar a temperatura da água, colocando-a num recipiente de isopor juntamente com 200 g de gelo a –4 °C. Após a fusão de todo o gelo, e estabelecido o equilíbrio térmico da mistura,
a temperatura da água era, aproximadamente:

A)26,9
B)22,3
C)24,4
D)20,3
E)29,4

c agua= 1 c gelo= 0,5 L gelo= 80

0BS: ABAIXO ESTÁ A MINHA RESOLUÇÃO, MAS DEU ERRADO. ALGUEM PODE ME EXPLICAR POR QUÊ?

2000.1.(t-35) + 200.0,5.(t+4) + 16000 = 0
2000t - 70000 + 100t + 400 + 16000 = 0
2100t = 53600
t = 25,52

por Hume_Mascarenhas Sáb 17 Mar 2018 - 21:41

É bem simples veja só:

1-Todo o gelo se funde.
Aquecimento 200g x 0,5 cal/g.C x 4C = 400cal
Fusão 200g x 80cal/g = 16000cal
16400calorias absorvidas pela massa de gelo até fusão completa.

2-Agora tudo é líquido. Então o calor sensível muda para 1, você utilizou 0,5 para todo o procedimento. Este foi seu erro.Temos 200g de água a 0ºc + 2000g de água a Xcº

Como a fonte de calor cedeu 16400 calorias, então podemos descobrir X assim:
-16400cal = 2000.1.(X-35)
x = 35 - 8,2 = 26,8ºc

3-Agora é só equacionar
Te = temperatura de equilíbrio
200g.1.Te + 2000g.1.(Te-26,8 ) = 0
11Te = 268
Te = 24,36ºc

por **Euclides** Sáb 17 Mar 2018 - 21:55

Ou, numa única equação cobrindo todas as trocas

$\\\underset{\text{gelo chega a zero}}{\underbrace{200.0,5(0+4)}}+\underset{\text{gelo se funde}}{\underbrace{200.80}}+\underset{\text{\'agua do gelo{}}}{\underbrace{200(t-0)}}+\underset{\text{a \'agua resfria}}{\underbrace{2000(t-35)}}=0\\\\\\t=24,4^\circ \;C$