Equilibrio Termico

por caca-filho Sex 29 Jun 2012, 23:09

ALguém sabe resolver? A resposta é 20 g. Porém nao consigo chegar nesse resultado de modo algum! =C
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Em um calorimetro de capacidade termica desprezivel, ha 200g de gelo a
-20°C. introduz-se, no calorimetro, agua a 20°C. o calor latente de
solidificacao da agua é -80 cal/g e os calores especificos do gelo e da
agua (liquida) valem, respectivamente, 0,50 cal/g . °C e 1,0 cal/g .
calcule o valor maximo da massa introduzida a fim de que, ao ser
atingido o equilibrio termico, haja apenas gelo no calorimetro.

por **Euclides** Sex 29 Jun 2012, 23:54

O valor máximo da quantidade de água será aquele que conduzir ao equilíbrio térmico em zero graus, sem água líquida, de modo que:

1- 200 g de gelo a -20^oC se aquecem até 0^oC

2- m g de água a 20^oC se resfriam até 0^oC

3- m g de água a 0^oC se fundem

As trocas de calor obedecem ao princípio da conservação da energia:

$\\200\times 0,5[0-(-20)]+m\times 1(0-20)-80m=0\\2000-20m-80m=0\\2000-100m=0\\m=20g$

por brunobalbino Sáb 16 Nov 2013, 21:48

Como regra do fórum, minha dúvida segue na questão original.
Por que necessariamente a o equilíbrio ocorre a 0oC? Há uma justificativa plausível para isso ou é um simples caso de convenção? Se eu considerar isso, consigo encontrar o gabarito correto, mas para eu poder fazê-lo, preciso saber por que a temperatura de equilíbrio é 0oC? Obrigado a quem puder me ajudar nessa!

por **Euclides** Sáb 16 Nov 2013, 21:51

enunciado escreveu:calcule o valor maximo da massa introduzida a fim de que, ao ser
atingido o equilibrio termico, haja apenas gelo no calorimetro.

por brunobalbino Sáb 16 Nov 2013, 21:56

Penso que, se o equilíbrio acontecesse a -5oC, por exemplo, também só iria existir gelo no calorímetro. O equilíbrio não poderia ocorrer em nenhuma temperatura acima de 0oC, pois, a partir daí, o gelo já começaria a derreter, mas abaixo disso, em qualquer temperatura, haveria apenas gelo no calorímetro.

por **Euclides** Sáb 16 Nov 2013, 22:00

Qual é a máxima massa de água que pode ser colocada?

A maior temperatura em que tudo será gelo é 0°C.

por brunobalbino Sáb 16 Nov 2013, 22:10

Se eu colocar gelo em um calorímetro e resfriar até -50 oC, ele continuará sendo gelo. Vou procurar explicação em outras fontes também. Obrigado.

por **Euclides** Sáb 16 Nov 2013, 22:24

brunobalbino escreveu:Se eu colocar gelo em um calorímetro e resfriar até -50 oC, ele continuará sendo gelo. Vou procurar explicação em outras fontes também. Obrigado.

Você está com o foco no lugar errado.

Equilibrio Termico 203