Física II ⇒ Gráfico de Calorimetria - Calor Sensível e Calor Latente Tópico resolvido

[ismaelmat]

29.130 - Em um recipiente adiabático ( recipiente termicamente isolado) há um bloco de gelo, de massa m, em equilíbrio térmico com 150g de água. A pressão é mantida constante e igual a 1 atm. O sistema é levado a uma fonte térmica que lhe fornece calor com potência constante, e ela permitiu que fosse levantado o diagrama temperatura em função do tempo que se mostra ao lado.

Dados: calor específico da água = 1,0 cal/gºC; calor latente de fusão do gelo = 80cal/g. Determine a massa inicial do gelo.

Gabarito:

Resposta

---

10g

[Augustus]

Vamos supor que, por minuto, a potência forneça uma quantidade de calor [tex3]Q[/tex3]

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[tex3]Q[/tex3]

ao sistema.
De 0 a 1 minuto, esse calor Q será usado para a mudança de estado físico do gelo, que vamos dizer ter massa [tex3]m[/tex3]

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[tex3]m[/tex3]

[tex3]m.80=Q[/tex3]

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[tex3]m.80=Q[/tex3]

De 1 a 2 minutos, o calor Q será usado para mudar a temperatura de 150g de água e da massa [tex3]m[/tex3]

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[tex3]m[/tex3]

de água (antes era gelo, mas após a mudança de estado físico é água) de 0°C a 5°C
[tex3]m.1.(5-0) + 150.1.(5-0)=Q[/tex3]

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[tex3]m.1.(5-0) + 150.1.(5-0)=Q[/tex3]

Igualando as duas equações:
[tex3]m.80=m.1.5 + 150.1.5[/tex3]

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[tex3]m.80=m.1.5 + 150.1.5[/tex3]

[tex3]75.m=750[/tex3]

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[tex3]75.m=750[/tex3]

[tex3]m=10g[/tex3]