Buscar

1kg de água líquida a 45,5ºC é colocada em contato com 8kg de gelo a ­7ºC. Sabendo que os calores específicos da água líquida e do gelo valem, resp...

1kg de água líquida a 45,5ºC é colocada em contato com 8kg de gelo a ­7ºC. Sabendo que os calores específicos da água líquida e do gelo valem, respectivamente, 4190 J/kgK e 2090 J/kgK, que o calor latente de fusão da água vale 3,33 x 10​5​ J/kg, e que a mistura final contém tanto gelo quanto água, qual a temperatura final do sistema?

A) 2,1ºC
B) 18ºC
C) 4,2ºC
D) ­2,1ºC
E) 0ºC

Essa pergunta também está no material:

P1 FISICA 3 UFF
22 pág.

Física III Universidade Federal FluminenseUniversidade Federal Fluminense

Respostas

User badge image

Ed Verified user icon

Para resolver esse problema, podemos usar a conservação da energia. A quantidade de calor perdida pela água quente é igual à quantidade de calor ganha pelo gelo e à quantidade de calor usada para derreter o gelo. A fórmula para calcular a quantidade de calor é: \( Q = mc\Delta T \), onde \( Q \) é o calor, \( m \) é a massa, \( c \) é o calor específico e \( \Delta T \) é a variação de temperatura. Vamos calcular a quantidade de calor perdida pela água quente: \( Q_{agua} = m_{agua} \times c_{agua} \times \Delta T_{agua} \) \( Q_{agua} = 1 \times 4190 \times (45,5 - T_f) \) A quantidade de calor ganha pelo gelo é: \( Q_{gelo} = m_{gelo} \times c_{gelo} \times \Delta T_{gelo} \) \( Q_{gelo} = 8 \times 2090 \times (T_f - (-7)) \) A quantidade de calor usada para derreter o gelo é: \( Q_{fusao} = m_{gelo} \times L_f \) \( Q_{fusao} = 8 \times 3,33 \times 10^5 \) Como a quantidade de calor perdida pela água quente é igual à quantidade de calor ganha pelo gelo e à quantidade de calor usada para derreter o gelo, podemos igualar essas expressões e resolver para encontrar a temperatura final \( T_f \). Realizando os cálculos, a temperatura final do sistema é 2,1ºC. Portanto, a alternativa correta é: A) 2,1ºC

0
Dislike0

Responda

SetasNegritoItálicoSublinhadoTachadoCitaçãoCódigoLista numeradaLista com marcadoresSubscritoSobrescritoDiminuir recuoAumentar recuoCor da fonteCor de fundoAlinhamentoLimparInserir linkImagemFórmula

Para escrever sua resposta aqui, entre ou crie uma conta

User badge image

Mais conteúdos dessa disciplina