Uma pedra de gelo a 0°C é colocada em 200g de água a 30°C, num recipiente de capacidade térmica desprezível e isolado termicamente. O equilíbrio té...

Uma pedra de gelo a 0°C é colocada em 200g de água a 30°C, num recipiente de capacidade térmica desprezível e isolado termicamente. O equilíbrio térmico se estabelece a 20°C. É correto afirmar que a massa da pedra de gelo vale :
Dados ; cágua = 1 cal/g°C, cgelo=0,5 cal/g°C, Lfusão= 80 cal/g

Achar a quantidade de calor que a água perdeu
Achar a quantidade de calor que a pedra de gelo ganhou
Igualar as quantidades de calor e achar a massa da pedra de gelo
10g
50g
40g
20g
30g

Física

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Exercícios Para o Conhecimento

01/02/2024

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Rodrigo Queiroga

Respostas

01.02.2024

Primeiramente, vamos calcular a quantidade de calor que a água perdeu para chegar à temperatura de equilíbrio térmico com a pedra de gelo: Q = m * c * ΔT Q = 200g * 1 cal/g°C * (30°C - 20°C) Q = 2000 cal Agora, vamos calcular a quantidade de calor que a pedra de gelo ganhou para chegar à temperatura de equilíbrio térmico com a água: Q = m * c * ΔT + m * Lfusão Q = m * 0,5 cal/g°C * (20°C - 0°C) + m * 80 cal/g Q = 10m + 80m Q = 90m cal Igualando as quantidades de calor, temos: 2000 cal = 90m cal m = 22,22 g Portanto, a massa da pedra de gelo é de aproximadamente 22,22 g, o que corresponde à alternativa D).