O calor latente de fusão do gelo é 80cal/g. Isso significa que para elevar a temperatura de:
a) 1g de gelo em 1°C é preciso fornecer-lhe uma quantidade de calor de 80 cal.
b) para fundir 10g de gelo, já na temperatura de fusão, é preciso fornecer-lhe 800cal.
c) para elevar a temperatura de 40g de gelo em 2°C é preciso fornecer-lhe 80cal.
d) se fornecermos 1cal a 1g de gelo, sua temperatura se elevará 80°C.
e) se fornecermos 80cal a 80g de gelo, sua temperatura se elevará 1°C.

Passo 1

Beleza, vamos dar uma olhada nesse exercício! A gente tem o calor latente de fusão do gelo, que é 80 cal/g. Isso quer dizer que a gente precisa entender como essa quantidade de calor se relaciona com mudar a temperatura ou mudar o estado do gelo. Vamos analisar cada uma das alternativas (a, b, c, d, e) para ver qual delas está correta, usando conceitos de calor latente e calor específico.

Passo 2

Primeiro, vamos relembrar o que é calor latente de fusão. Calor latente de fusão é a quantidade de energia necessária para derreter uma certa quantidade de gelo sem mudar sua temperatura. No caso, são 80 cal por grama de gelo. Já o calor específico é a energia necessária para aumentar a temperatura de uma substância em 1°C.
Agora, vamos analisar cada alternativa:
a) 1g de gelo em 1°C precisa de 80 cal.
  • Aqui, estamos falando de aumentar a temperatura do gelo. Para isso, usamos o calor específico, não o calor latente de fusão. O calor específico do gelo é aproximadamente 0,5 cal/g°C, não 80 cal/g. Então, essa afirmação está errada.
b) Para fundir 10g de gelo, já na temperatura de fusão, precisa fornecer 800 cal.
  • Essa opção está utilizando o calor latente de fusão corretamente. Se são 80 cal por grama, para 10g seria: $ 10g \times 80 \frac{cal}{g} = 800 cal $. Então, essa afirmação está correta.
c) Para elevar a temperatura de 40g de gelo em 2°C precisa fornecer 80 cal.
  • Aqui, novamente estamos falando de aumento de temperatura, que usa o calor específico. Usando o calor específico do gelo (0,5 cal/g°C): $ 40g \times 2°C \times 0,5 \frac{cal}{g°C} = 40 cal $. A afirmação diz 80 cal, então está errada.
d) Se fornecermos 1 cal a 1g de gelo, sua temperatura se elevará 80°C.
  • Isso está invertendo a relação. Com 1 cal e sabendo que o calor específico é 0,5 cal/g°C: $ \Delta T = \frac{1 cal}{1g \times 0,5 \frac{cal}{g°C}} = 2°C $. A afirmação diz 80°C, então está errada.
e) Se fornecermos 80 cal a 80g de gelo, sua temperatura se elevará 1°C.
  • Usando o calor específico: $ \Delta T = \frac{80 cal}{80g \times 0,5 \frac{cal}{g°C}} = 2°C $. A afirmação diz 1°C, então está errada.

Resposta

A alternativa b) está correta.

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