PUC-RJ Termologia

por DaviBahia Ter 23 Jul 2013, 21:37

(PUC-RIO 2010/editado) "Uma quantidade de água líquida de massa m = 200 g, a uma temperatura de 30 ºC, é colocada em uma calorímetro junto a 150 g de gelo a 0 ºC. Após atingir o equilíbrio, dado que o calor específico da água é c = 1,0 cal/(g . ºC) e o calor latente de fusão do gelo é L = 80 cal/g, calcule a temperatura final nessa situação".

a) 10 ºC
b) 15 ºC
c) 0 ºC
d) 30 ºC
e) 60 ºC

Gabarito: c.

por **Elcioschin** Ter 23 Jul 2013, 21:44

Calor cedido pela água para chegar a 0 ºC ----> Qc = 200.1.(30 - 0) ---> Qc = 6 000 cal

Calor necessário para fundir todo o gelo Qf = 150.80 ----> Qf = 12 000 cal

Logo, apenas uma parte do gelo vai fundir e, no equilíbrio, teremos água + gelo ----> T = 0 ºC

por DaviBahia Ter 23 Jul 2013, 21:57

Mestre Elcioschin,

E se esse calor cedido pela água para chegar a 0º C fosse superior a 12.000 cal, ou seja, suficiente para fundar todo o gelo, a situação ficaria como? Eu tive dúvida em relação a isso, e não ao gabarito propriamente dito, pois acredito que o fato de haver a possibilidade de se fundir todo o gelo não necessariamente se concretizará em tal ação, correto?

por Gabriel Rodrigues Ter 23 Jul 2013, 22:34

DaviBahia escreveu:Mestre Elcioschin,

E se esse calor cedido pela água para chegar a 0º C fosse superior a 12.000 cal, ou seja, suficiente para fundar todo o gelo, a situação ficaria como? Eu tive dúvida em relação a isso, e não ao gabarito propriamente dito, pois acredito que o fato de haver a possibilidade de se fundir todo o gelo não necessariamente se concretizará em tal ação, correto?

Pelo contrário: se esse valor fosse maior ou igual a 12.000 cal, todo o gelo seria fundido.

por **Elcioschin** Ter 23 Jul 2013, 22:37

Se o calor cedido pela água fosse exatamente 12 000 cal (o dobro da massa ou o dobro da temperatura) no equilíbrio teríamos água a 0 ºC

Se Qc > 12 000 teríamos água a uma temperatura T > 0 ºC