Trocas de calor

por **Bá Poli** Qui 12 Jul 2012, 17:34

Um bloco de gelo com 725g de massa é colocado num calorímetro contendo 2,50kg de água a uma temperatura de 5,0°C, verificando-se um aumento de 64g na massa desse bloco, uma vez alcançado o equilíbrio térmico. Considere o calor específico da água (c = 1,0cal/g°C) o dobro do calor específico do gelo, e o calor latente de fusão do gelo de 80 cal/g. Desconsiderando a capacidade térmica do calorímetro e a troca de calor com o exterior, assinale o valor mais próximo da temperatura inicial do gelo.
a) -48,6 ºC
b) -34,5 ºC
c) -24,3 ºC
d) -14,1 ºC
e) -7,2 ºC

por **Euclides** Qui 12 Jul 2012, 19:30

A massa de gelo aumentou em 64g, o que indica que apenas essa parte da água se fundiu, restando, no equilíbrio, água e gelo. Isso só pode ter ocorrido à temperatura de zero grau.

Então:

1- 725g de gelo inicialmente à temperatura t são aquecidos até zero.
2- 2500g de água a 5 graus são resfriados até zero.
3- 64g de água (à zero grau) são fundidas.

$\\725.0,5(0-t)+2500.1(0-5)+64.80=0\\-362,5t-12500+5120=0\\-362,5t=7380\\t=-20,36^oC$

então, entre as alternativas, a mais próxima seria c)

por **Bá Poli** Qui 12 Jul 2012, 20:06

Euclides, desculpa por não ter colocado o gabarito. Esse exercício caiu num simulado que fiz, que consta A como resposta. Vi seus cálculos e fiquei na dúvida... Poderia me confirmar se o gabarito está errado?

por **Bá Poli** Qui 12 Jul 2012, 20:11

Acho que descobri... O calor latente deverá ser -80cal/g, pois é o de solidificação. Então a resposta fica -48,6ºC.

por **Euclides** Qui 12 Jul 2012, 21:19

Bá Poli escreveu:Acho que descobri... O calor latente deverá ser -80cal/g, pois é o de solidificação. Então a resposta fica -48,6ºC.

Tem toda razão. Foi distração minha, desculpe.

por Felipe Jardim Seg 05 Mar 2018, 19:17

Euclides escreveu:A massa de gelo aumentou em 64g, o que indica que apenas essa parte da água se fundiu, restando, no equilíbrio, água e gelo. Isso só pode ter ocorrido à temperatura de zero grau.

Então:

1- 725g de gelo inicialmente à temperatura t são aquecidos até zero.
2- 2500g de água a 5 graus são resfriados até zero.
3- 64g de água (à zero grau) são fundidas.

$\\725.0,5(0-t)+2500.1(0-5)+64.80=0\\-362,5t-12500+5120=0\\-362,5t=7380\\t=-20,36^oC$

então, entre as alternativas, a mais próxima seria c)

Como teve certeza que o gelo recebeu um quantidade tal de caloria para chegar a 0°C?

por **Euclides** Seg 05 Mar 2018, 20:16

Como teve certeza que o gelo recebeu um quantidade tal de caloria para chegar a 0°C?

euclides escreveu:1- 725g de gelo inicialmente à temperatura t são aquecidos até zero.
2- 2500g de água a 5 graus são resfriados até zero.
3- 64g de água (à zero grau) são fundidas.

Equilíbrio térmico entre água líquida e gelo só ocorre a zero grau.