troca de calor

(UFMA) Certa quantidade de gelo, a temperatura de -7°C foi colocado em um recipiente adiabático, de capacidade térmica desprezível, contendo 500g de água pura a temperatura de 40°C, sob pressao normal. Após algum tempo, a temperatura de equlibrio da mistura estabilizou-se em 30°C. Considerando que cgelo=0,5 cal/g.°C, cágua=1,0cal/g.°C e L=80 cal/g, a massa do gelo em gramas colocada no recipiente foi de, aproximadamente:

a) 54 b) 44 c) 34 d) 64 e) 74


resposta



Qcedidoágua + Qrecebgelo + Qrecfusãogelo + Qgelo+água=0 --- mágua.cágua.(t – to) + mgelo.cgelo.(t – to) + mgelo.Lgelo + mgelo-água.cágua(t – to)=0 ---

500.1.(30 – 40) + mgelo.0,5.(0 – (-7)) + 80mgelo + mgelo.1.(30 – 0)=0 --- 113,5mgelo = 5.000 --- mgelo=44g --- R- B



Não entendi a parte em vermelho. Por que o conjunto se aquece?

Ele nomeou errado. Não é "mgelo-água", e sim "mgelo". Essa parte é o calor que aquece a parte que antes era gelo.

Ou seja:

(Calor recebido pelo gelo antes dele mudar de estado, ou seja, até zero graus Celcius) + (Calor recebido pelo gelo que muda o estado) + (Calor recebido pelo gelo, que na verdade não é mais gelo, que muda a temperatura depois que ele mudou o estado) = (Calor perdido pela)


Usando o princípio da troca de calor, que leva em coonsideração os sinais(exotérmico positivo e endotérmico negativo):

ΣQ = 0
mgelo(antes da mudança).7.0,5 + 80.mgelo(mudança) + mgelo(na verdade, não é mais gelo, mas sim o líquido que veio do gelo)30.1 + 500.1.(-10) = 0

Eu destaquei em vermelho para alertar sobre o calor específico. Nesse caso, como o gelo já virou água, devemos usar o calor específico da água.

-> mgelo = 44,0g