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Num dado experimento, uma amostra de 2.8 kg chumbo está totalmente derretida a 601 K, que é a temperatura do seu ponto de fusão. A amostra é coloca...

Num dado experimento, uma amostra de 2.8 kg chumbo está totalmente derretida a 601 K, que é a temperatura do seu ponto de fusão. A amostra é colocada em contato com um bloco de gelo com 7.5 kg de massa, a 0∘ C, que se encontra num recipiente termicamente isolado. No final do processo, o chumbo e a água/gelo atingem o equilíbrio térmico. Dados: calor específico da água ????????=4190J/(kg⋅K) ; calor latente de fusão da água ????????=3.33×105J/kg ; calor específico do chumbo é ????????????=128J/(kg⋅K) ; calor latente de fusão do chumbo ????????????=2.32×104J/kg. (c) Determine a massa de gelo, em gramas, transformada em água no processo.

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Para resolver esse problema, podemos usar a conservação de energia. Primeiro, precisamos calcular a quantidade de calor que o chumbo perde ao atingir a temperatura de fusão e depois a quantidade de calor que a água/gelo ganha para atingir o equilíbrio térmico. A quantidade de calor perdida pelo chumbo é dada por: Q = m * c * ΔT + m * L Onde: m = massa c = calor específico ΔT = mudança de temperatura L = calor latente de fusão A quantidade de calor ganha pela água/gelo é dada por: Q = m * c * ΔT + m * L Onde: m = massa c = calor específico ΔT = mudança de temperatura L = calor latente de fusão Substituindo os valores fornecidos e resolvendo para a massa de gelo, obtemos: m = (m1 * c1 * ΔT1 + m1 * L1) / (c2 * ΔT2 + L2) Onde: m1 = massa do chumbo c1 = calor específico do chumbo ΔT1 = mudança de temperatura do chumbo L1 = calor latente de fusão do chumbo c2 = calor específico da água ΔT2 = mudança de temperatura da água L2 = calor latente de fusão da água Substituindo os valores fornecidos, podemos calcular a massa de gelo transformada em água no processo.

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