Superfusão

(Fuvest-SP) Quando água pura é cuidadosamente resfriada, nas condições normais de pressão, pode permanecer no estado líquido até temperaturas inferiores a 0 °C, num estado instável de “superfusão”. Se o sistema é perturbado, por exemplo, por vibração, parte da água se transforma em gelo e o sistema se aquece até estabilizar em 0 °C. O calor latente de fusão do gelo é igual a 80 cal/g. Considerando um recipiente termicamente isolado e de capacidade térmica desprezível, contendo 1  de água a –5,6 °C, à pressão normal, determine:

b) a temperatura final de equilíbrio do sistema e a quantidade de gelo
existente (considerando o sistema inicial no estado de “superfusão”
a –5,6 °C), ao colocar-se no recipiente um bloco metálico de capacidade
térmica igual a 400 cal/°C, à temperatura de 91 °C.
R: 22°C

Olá. Postei apenas o item B, pois nele está minha dúvida.
É o seguinte: tenho a resolução desse exercício aqui, e nela considera-se que a água está a -5,6°C, ela não passa pelo estado sólido. Todo calor do bloco vai diretamente para a água, ela não se solidifica.
Não entendi isso. Estando a água em superfusão, quando ela entrasse em contato com o bloco não deveria primeiro se solidificar, depois retornar à -5,6°C no estado sólido?

Essa pergunta já foi respondida aqui: https://pir2.forumeiros.com/t9941-fuvest-sp-superfusao

rnts

Em condições normais se a água estivesse a 0 ºC e se continuássemos a resfriá-la, deveria acontecer o seguinte:

1) Seria necessário retirar 80 cal de cada grama de água, para transformá-le em gelo.

No caso da superfusão não é isto que acontece: retira-se 1 cal de cada grama de água e ela continua como água, com sua temperatura ficando negativa, sem se transformar em gelo.

Note, portanto que não foi utilizado o calor latente de fusão Lf = 80 cal/g. Foi utilizada uma quantidade 80 vezes menor. Com esta quantidade, menor, caso a água se transformasse em gelo seria também uma pequena quantidade menor de gelo que se formaria

No fenômeno inverso, portanto, deve acontecer a mesma coisa:

Para resfrir 1000 g de água de 0 ºC até - 5,6 ºC (sem transformar em gelo) são necessárias 5600 cal. Ao se "quebrar" a superfusão estas 5600 cal seriam suficientes para transformar em gelo APENAS 70 g de água.

Assim, no equilíbrio térmico final a 0º C existirão 70 g de gelo e 930 g de água

Primeiramente, obrigado aos dois.
Eu acabei fazendo uma confusão. Eu tinha entendido que quando a sobrefusão é 'quebrada', uma parte era solidificada enquanto a temperatura subia, a 0°C a outra parte se solidificava e então ocorria a redução de temperatura.


Tentei novamente resolver o exercício novamente, e deu certo, ao menos no resultado. Se alguém puder dar uma olhada e dizer se o raciocínio está certo, agradeço.
1ª parte ('quebra' da sobrefusão)
Q = 1 * 5,6 * 1000 = 5600 cal.

5600 = 80 * m
m = 70g de gelo

2ª parte (troca de calor com o bloco)
400 * (t - 91) + 5600 (necessário para fundir o gelo formado) + 1000 * 1 * T = 0
400t - 36400 + 5600 + 1000t = 0
1400T = 30800
T = 22°C