91 É possível derreter um bloco de gelo esfregando-o em outro bloco de gelo. Qual é o trabalho, em joules, necessário para derreter 1,00 g de gelo?

Passo 1

O enunciado pergunta qual é o trabalho mecânico mínimo necessário para derreter, por atrito, 1,00,g de gelo à 0^circC. O conteúdo envolvido é a energia necessária para realizar a fusão do gelo, isto é, o calor latente de fusão.

Passo 2

Pelo princípio da conservação de energia (primeira lei da termodinâmica), todo o trabalho W realizado por atrito acaba convertido em calor Q que derrete o gelo:
W = Q

Passo 3

O calor necessário para fundir uma massa m de gelo à temperatura de fusão é dado por
Q = m,Lf,
onde Lf é o calor latente de fusão do gelo.

Passo 4

O valor tabulado do calor latente de fusão do gelo é
Lf = 334;J/g

Passo 5

Substituindo m = 1,00,g e Lf = 334,J/g, obtemos
W = Q = (1,00;g)times(334;J/g) = 334;J

Resposta

334;J

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