Logo Passei Direto
Buscar
Um bloco de gelo a -10 °C é colocado em 250 g de água a 25 °C. Qual será a temperatura final do sistema? (Dados: calor específico da água = 4,18 J/g°C; calor de fusão do gelo = 334 J/g)

a) 0 °C
b) 10 °C
c) 20 °C
d) 15 °C
User badge image
Exercícios Para o Conhecimento

há 2 anos

Respostas

User badge image

Ed Verified user icon

há 2 anos

Para resolver essa questão, precisamos considerar as trocas de calor entre o gelo e a água. O gelo a -10 °C precisa ser aquecido até 0 °C, e depois derretido, enquanto a água a 25 °C vai esfriar até a temperatura final do sistema. 1. Aquecimento do gelo de -10 °C a 0 °C: - Calor necessário (Q1) = m * c * ΔT - m (massa do gelo) = 250 g (considerando que o bloco de gelo tem a mesma massa da água para simplificar) - c (calor específico do gelo) = aproximadamente 2,09 J/g°C - ΔT = 0 - (-10) = 10 °C - Q1 = 250 g * 2,09 J/g°C * 10 °C = 5225 J 2. Fusão do gelo a água a 0 °C: - Calor necessário (Q2) = m * L - L (calor de fusão do gelo) = 334 J/g - Q2 = 250 g * 334 J/g = 83500 J 3. Resfriamento da água de 25 °C até a temperatura final (Tf): - Calor perdido (Q3) = m * c * ΔT - m (massa da água) = 250 g - c (calor específico da água) = 4,18 J/g°C - ΔT = 25 - Tf - Q3 = 250 g * 4,18 J/g°C * (25 - Tf) Agora, igualamos as trocas de calor: Q1 + Q2 = Q3 5225 J + 83500 J = 250 g * 4,18 J/g°C * (25 - Tf) 88725 J = 1045 J/°C * (25 - Tf) Dividindo ambos os lados por 1045 J/°C: 25 - Tf = 84,91 Tf = 25 - 84,91 = -59,91 °C (o que não faz sentido, pois a temperatura não pode ser negativa nesse contexto). Portanto, a temperatura final do sistema será 0 °C, pois o gelo derreterá e a água não pode esfriar abaixo de 0 °C. Assim, a resposta correta é: a) 0 °C.

Essa resposta te ajudou?

0
Dislike0

Ainda não achou a resposta?

  • Integrado com os principais modelos de IA do mercado
  • Respostas em segundos
  • IA treinada para estudantes brasileiros.
PasseIA logoEvolua sua forma de estudar

Cadastre-se ou realize login

Ainda com dúvidas?

Envie uma pergunta e tenha sua dúvida de estudo respondida!

Essa pergunta também está no material:

Mais perguntas desse material

Mais conteúdos dessa disciplina