Em um calorímetro de capacidade térmica desprezível, são colocados 10 g de gelo a
, sob pressão normal, e 10 g de água à temperatura
. Sendo
o calor latente de fusão do gelo e
o calor específico da água, determine o valor da temperatura
para que, no equilíbrio térmico, reste apenas água a
.
Passo 1
O enunciado descreve um calorímetro isolado (capacidade térmica desprezível) que contém inicialmente 10 g de gelo a
C e 10 g de água à temperatura
. Sabemos que o calor latente de fusão do gelo é
e o calor específico da água é
. Para que, no equilíbrio, reste apenas água a
C, aplicaremos o princípio da conservação de energia térmica (calor perdido = calor ganho).
Passo 2
Calor liberado pela água quente ao resfriar de
até
C:
Calor absorvido pelo gelo para fundir a
C e virar água a
C:
Passo 3
Para que todo o gelo funda e a mistura termine só em água a
C, igualamos o calor liberado ao calor absorvido: