Equilibrio Termico

Num recipiente termicamente isolado, água e gelo são mistu-
rados, e os dados iniciais são mostrados na tabela.

Componente massa(g)  temperatura(oC)  calor específico[cal/(g.oC)]
Água 1000                          20                             1,0       
Gelo 200                           –10                             0,5
Considerando que a troca de calor só ocorre entre o gelo e a água, e sendo o calor latente de fusão do gelo igual a 80 cal/g, a temperatura de equilíbrio térmico dessa mistura será

(A) – 2,0 oC.
(B) 0 oC.
(C) 2,5 oC.
(D) 5,0 oC.
(E) 7,5 oC.

Gab: C

Calor fornecido pela água para chegar a 0 ºC, sem mudar de estado:

Qa = 1 000.1.20 = 20 000 cal

Calor recebido pelo gelo para derreter: Qg = 200.0,5.10 + 200.80 = 17 000 cal

Logo a temperatura de equilíbrio estará entre 0 ºC e 20 ºC

Basta aplicar a equação de equilíbrio, sendo T a temperatura final.