Física II ⇒ (Poliedro) Gelo e água Tópico resolvido

[anastacialina]

Oi, gente? Poderiam me ajudar nessa questão? Estou encontrando um valor absurdo!

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Poliedro — Em um calorímetro ideal misturam-se 200 g de gelo a 0 ºC com 200 g de água 40 ºC. O calor de fusão do gelo é de 80 cal/g. Qual a temperatura de equilíbrio térmico e qual a massa de gelo que se funde?

Resposta

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0 ºC; m_gelo = 100 g

[Planck]

Olá, anastacialina.

Novamente, como na outra questão postada, vamos fazer o balanço energético. Primeiro, para o gelo fundir completamente:

[tex3]\mathrm{Q_{gelo}=200\cdot 80=16 ~kcal
}
[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]\mathrm{Q_{gelo}=200\cdot 80=16 ~kcal
}
[/tex3]

Agora, para água ir a [tex3]\mathrm{0~\celsius}:[/tex3]

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[tex3]\mathrm{0~\celsius}:[/tex3]

[tex3]\mathrm{Q_{água}=200\cdot 1 \cdot 40=8 ~kcal
}
[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]\mathrm{Q_{água}=200\cdot 1 \cdot 40=8 ~kcal
}
[/tex3]

Veja que, o gelo precisa de mais calor para fundir do que a água pode fornecer. Logo, o equilíbrio térmico, categoricamente, acontece na temperatura do gelo, [tex3]\mathrm{0~\celsius}.[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]\mathrm{0~\celsius}.[/tex3]

A água só é capaz de liberar metade do calor necessário para todo o gelo fundir, logo, somente metade da massa de gelo irá fundir, restando apenas [tex3]100 \text{ g}[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]100 \text{ g}[/tex3]

de gelo na mistura.

[anastacialina]

Planck, meu herói não usa capa! Ele é um "angry bird". ♥♥♥