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27. Uma es fe ra de cobre de 10,0 g é aquecida em água fervente a 100 ºC e, imediatamente, é tirada da água e colocada sobre um bloco de gelo,...

27. Uma es fe ra de cobre de 10,0 g é aquecida em água fervente a 100 ºC e, imediatamente, é tirada da água e colocada sobre um bloco de gelo, suposto a zero graus Celsius, derretendo um a pa rte do gelo e form ando uma cavidade. O vol ume de ssa cavidade, em cm3, é um val or que pode ser estim ado próximo de (Dados: Cal or e spe cífi co do cobre = 0,092 cal /gºC ; calor de fusão do gelo = 80 cal /g; densidade do gelo = 0, 92 g/cm3) (A) 0, 5 (B) 1, 3 (C) 2,0 (D) 9, 2

Essa pergunta também está no material:

Exercício propagação do calor e calorimetria
6 pág.

Física Geral II Universidade Federal do ParáUniversidade Federal do Pará

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Vamos analisar a situação. Quando a esfera de cobre é colocada sobre o bloco de gelo, parte do gelo derrete devido ao calor transferido pela esfera. Para calcular o volume da cavidade formada, podemos usar a equação de calor: Calor cedido pela esfera = Calor absorvido pelo gelo O calor cedido pela esfera pode ser calculado usando a fórmula: Q = m * c * ΔT Onde: Q = calor m = massa c = calor específico ΔT = variação de temperatura O calor absorvido pelo gelo é dado pela fórmula: Q = m * Lf Onde: Q = calor m = massa Lf = calor de fusão do gelo Com essas informações, podemos calcular o volume da cavidade formada. Vamos lá: Primeiro, calculamos o calor cedido pela esfera: Q = 10,0g * 0,092 cal/gºC * (100 ºC - 0 ºC) Q = 92 cal Agora, calculamos o calor absorvido pelo gelo: Q = m * Lf Q = V * ρ * Lf 92 cal = V * 0,92 g/cm³ * 80 cal/g V = 92 cal / (0,92 g/cm³ * 80 cal/g) V ≈ 1 cm³ Portanto, o volume da cavidade formada é próximo de 1 cm³, o que corresponde à alternativa (B).

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