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Uma pessoa colocou 4 pedras de gelo, de 15 g cada uma e todas inicialmente a 0 °C, em um copo de suco de laranja e observou que todo o gelo derreteu em 20 minutos. Considerando o calor latente de fusão do gelo igual a 53,3 10 J kg e desprezando as perdas de calor, a quantidade de calor absorvido pelas pedras de gelo, por unidade de tempo, foi, em média e aproximadamente, de
a) 22,5 10 J min.
b) 31,0 10 J min.
c) 42,0 10 J min.
d) 42,5 10 J min.
e) 51,0 10 J min.
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Exercícios Para o Aprendizado

há 4 dias

Respostas

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há 4 dias

Para calcular a quantidade de calor absorvido pelas pedras de gelo, precisamos usar a fórmula do calor latente de fusão: \[ Q = m \cdot L_f \] onde: - \( Q \) é a quantidade de calor (em joules), - \( m \) é a massa (em kg), - \( L_f \) é o calor latente de fusão do gelo (em J/kg). Dado que temos 4 pedras de gelo de 15 g cada, a massa total é: \[ m = 4 \cdot 15 \, \text{g} = 60 \, \text{g} = 0,060 \, \text{kg} \] O calor latente de fusão do gelo é dado como \( L_f = 53,3 \times 10^3 \, \text{J/kg} \). Agora, substituindo os valores na fórmula: \[ Q = 0,060 \, \text{kg} \cdot 53,3 \times 10^3 \, \text{J/kg} \] \[ Q = 0,060 \cdot 53,3 \times 10^3 \] \[ Q = 3198 \, \text{J} \] Agora, para encontrar a quantidade de calor absorvido por unidade de tempo, dividimos \( Q \) pelo tempo em minutos (20 minutos): \[ \text{Calor por minuto} = \frac{3198 \, \text{J}}{20 \, \text{min}} = 159,9 \, \text{J/min} \] Agora, precisamos converter isso para a forma que aparece nas alternativas, que é em \( 10^3 \): \[ 159,9 \, \text{J/min} = 0,1599 \times 10^3 \, \text{J/min} \] Porém, parece que as alternativas estão em \( 10^4 \). Vamos converter: \[ 1599 \, \text{J/min} = 1,599 \times 10^3 \, \text{J/min} \] Agora, vamos verificar as alternativas: a) \( 22,5 \times 10^3 \, \text{J/min} \) b) \( 31,0 \times 10^3 \, \text{J/min} \) c) \( 42,0 \times 10^3 \, \text{J/min} \) d) \( 42,5 \times 10^3 \, \text{J/min} \) e) \( 51,0 \times 10^3 \, \text{J/min} \) Parece que houve um erro na conversão ou na interpretação. Vamos revisar a quantidade de calor por minuto: \[ Q = 3198 \, \text{J} \] \[ \text{Calor por minuto} = \frac{3198 \, \text{J}}{20 \, \text{min}} = 159,9 \, \text{J/min} \] Isso não se encaixa nas alternativas. Vamos revisar a quantidade de calor total: \[ Q = 0,060 \cdot 53,3 \times 10^3 = 3198 \, \text{J} \] A quantidade de calor por minuto é: \[ \frac{3198}{20} = 159,9 \, \text{J/min} \] Parece que as alternativas estão em \( 10^4 \), então precisamos multiplicar por 10: \[ 1599 \, \text{J/min} = 0,1599 \times 10^4 \] Nenhuma das alternativas corresponde a esse valor. Parece que houve um erro na interpretação das alternativas. A quantidade de calor absorvido por unidade de tempo, em média, é de aproximadamente \( 159,9 \, \text{J/min} \), que não se encaixa nas opções dadas. Você precisa revisar as alternativas ou a questão, pois não há uma resposta correta entre as opções apresentadas.

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