Considere um recipiente fechado e isolado de massa desprezível que contém em seu interior 0,375 kg de água a uma temperatura inicial de 65°c. quantos quilogramas de gelo inicialmente a – 10°c devem ser colocados na água para que a temperatura final do sistema seja igual a 20°c após ser atingido o equilíbrio térmico? despreze a perda de calor para o ambiente externo.
dados: calor específico do gelo: cgelo = 2100 j/kg. k, calor específico da água líquida: cágua = 4190 j/kg. k, calor latente de fusão (gelo em água): lf = 334x103 j/kg.
1 Resposta
Olá!
Para a água chegar a 20°C ela deve perder uma quantidade de energia igual a:
OBS: Repare que não é necessário transformar Celsius em Kelvin pois as variação em ambas escalas é a mesma.
0,375 . 4190 . ( 20 - 65) = 1571 . 45 = 70 695 J
Essa mesma quantidade de energia deve ser usada para aquecer uma certa massa "x" de gelo que está inicialmente a -10°C:
70695 = m. 2100 . (10) + m . 334000 + m . 4190 . (20)
70695 = 21000m + 334000m + 83800m
70695 = 438800m
m ≈ 0,16 kg ou 160 gramas de gelo a -10°C
Qualquer dúvida me fala.
Para a água chegar a 20°C ela deve perder uma quantidade de energia igual a:
OBS: Repare que não é necessário transformar Celsius em Kelvin pois as variação em ambas escalas é a mesma.
0,375 . 4190 . ( 20 - 65) = 1571 . 45 = 70 695 J
Essa mesma quantidade de energia deve ser usada para aquecer uma certa massa "x" de gelo que está inicialmente a -10°C:
70695 = m. 2100 . (10) + m . 334000 + m . 4190 . (20)
70695 = 21000m + 334000m + 83800m
70695 = 438800m
m ≈ 0,16 kg ou 160 gramas de gelo a -10°C
Qualquer dúvida me fala.
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