77 A temperatura de um cubo de gelo de
é reduzida para
. Em seguida, é fornecido calor ao cubo, mantendo-o termicamente isolado do ambiente. A transferência total é de 0,6993 MJ. Suponha que o valor de
que aparece na Tabela
é válido para temperaturas de
a
. Qual é a temperatura final da água?
Passo 1
O enunciado fala de um cubo de gelo de massa
inicialmente a
. Em seguida é fornecido calor total
ao sistema isolado, e queremos encontrar a temperatura final da água líquida. Para isso vamos dividir o processo em três etapas:
- aquecimento do gelo de
até ; - fusão do gelo à
; - aquecimento da água de
até a temperatura final .
Usaremos os dados da Tabela 18–3: calor específico do gelo, calor latente de fusão e calor específico da água .
Passo 2
Calor necessário para aquecer o gelo de
até
:
Passo 3
Calor necessário para fundir o gelo à
:
Passo 4
Calor necessário para aquecer a água de
até
:
Passo 5
A soma dos três termos deve igualar o calor fornecido:
Isolando
:
Resposta
A temperatura final da água fica aproximadamente
.