Calorimetria

por Tatila Lobato Qua 27 Ago 2014, 00:55

Um projétil de chumbo, calor específico igual a 0,030 cal/g.°C, se movimenta horizontalmente com velocidade constante de 200 m/s e encrava-se num bloco de gelo fundente, ficando nele alojado. A temperatura do projétil antes do impacto era de 30 °C, e 70% da sua energia cinética se transforma em calor. Desprezando-se as perdas de calor, pode-se afirmar que a massa de gelo que se funde na troca de calor é:
(Dados: a massa do projétil é 150,0 g; o calor latente de fusão do gelo é 80,0 cal/g; adote como sendo 4,2 J/cal o valor do equivalente mecânico do calor.)
Resposta : 6,25

Preciso da ajuda de vocês!

por **Euclides** Qua 27 Ago 2014, 02:37

A resposta que você aponta como correta ignora o resfriamento do projétil, que obviamente chega a zero grau (temperatura final de equilíbrio) e soma esse calor cedido ao calor gerado pela dissipação da energia cinética.

Considerando o projétil e calculando em calorias 70% da energia cinética

$\\Q=0,7\times\frac{0,15\times 200^2}{2\times 4,2}\;\;\to\;\;Q=500\;cal\\\\500=\underset{\text{resfriamento do proj\'etil}}{\underbrace{150\times 0,030(0-30)}}+\underset{\text{fus\~ao do gelo}}{\underbrace{m\times 80}}\\\\m=7,9\;g$

desconsiderando o projétil (isso não está certo)

$\\500=m\times 80\\m=6,25\;g$

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