Para calcular a quantidade de calor necessária para descongelar a bebida, podemos usar a fórmula: Q = m * ΔHf Onde: Q é a quantidade de calor necessária (em calorias) m é a massa da bebida (em gramas) ΔHf é o calor latente de fusão (em calorias/grama) No caso, a massa da bebida é de 1,5 kg, o que equivale a 1500 gramas. O calor latente de fusão é de 120 cal/g. Portanto, podemos calcular: Q = 1500 g * 120 cal/g Q = 180000 cal Portanto, a quantidade de calor necessária para descongelar a bebida é de 180000 cal. Para calcular a quantidade de calor necessária para a bebida atingir a temperatura ambiente, podemos usar a fórmula: Q = m * c * ΔT Onde: Q é a quantidade de calor necessária (em calorias) m é a massa da bebida (em gramas) c é o calor específico da bebida (em calorias/grama.ºC) ΔT é a variação de temperatura (em ºC) No caso, a massa da bebida é de 1,5 kg, o que equivale a 1500 gramas. O calor específico da bebida é de 1,3 cal/g.ºC. A variação de temperatura é de 25 ºC - (-30 ºC) = 55 ºC. Portanto, podemos calcular: Q = 1500 g * 1,3 cal/g.ºC * 55 ºC Q = 107250 cal Portanto, a quantidade de calor necessária para a bebida atingir a temperatura ambiente é de 107250 cal. Assim, a alternativa correta seria: A) 180000 cal e 107250 cal
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Para calcular a quantidade de calor necessária para descongelar a bebida, precisamos determinar a quantidade de calor necessária para elevar sua temperatura do ponto de congelamento (-10 ºC) até 0 ºC, onde a fase de sólido para líquido ocorre, e depois a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura do líquido de 0 ºC até 25 ºC.
Q1 = m * c * ∆T
Onde:
m = massa da bebida (1,5 kg)
c = calor específico da bebida (1,3 cal/g.ºC)
∆T = mudança na temperatura (0 ºC - (-10 ºC) = 10 ºC)
Q1 = 1,5 kg * 1,3 cal/g.ºC * 10 ºC = 19,5 cal
Em seguida, determinamos a quantidade de calor necessária para a mudança de fase de sólido para líquido (fusão), considerando o calor latente de fusão (L):
Q2 = m * L
Onde:
L = calor latente de fusão da bebida (120 cal/g)
Q2 = 1,5 kg * 120 cal/g = 180 cal
Agora, somamos as quantidades de calor Q1 e Q2 para obter a quantidade total de calor necessária para descongelar a bebida:
Quantidade total de calor para descongelar = Q1 + Q2 = 19,5 cal + 180 cal = 199,5 cal
Q3 = m * c * ∆T
Onde:
m = massa da bebida (1,5 kg)
c = calor específico da bebida (1,3 cal/g.ºC)
∆T = mudança na temperatura (25 ºC - 0 ºC = 25 ºC)
Q3 = 1,5 kg * 1,3 cal/g.ºC * 25 ºC = 48,75 cal
Agora, somamos as quantidades de calor Q2 e Q3 para obter a quantidade total de calor necessária para que a bebida atinja a temperatura ambiente:
Quantidade total de calor para atingir a temperatura ambiente = Q2 + Q3 = 180 cal + 48,75 cal = 228,75 cal
Assim, a alternativa que apresenta ambas as quantidades na ordem respectiva é: 199,5 cal e 228,75 cal.
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