Um cubo de gelo de 20 g e temperatura de -10^{\circ} \mathrm{C} é lançado dentro de uma garrafa térmica contendo água a 90^{\circ} \mathrm{C}. Qual é a temperatura do sistema, após ser atingido o equilíbrio térmico? O calor específico do gelo é 0,52 \mathrm{cal} / \mathrm{g}. { }^{\circ} \mathrm{C} e o calor latente de fusão é 79,5 \mathrm{cal} / \mathrm{g} \cdot{ }^{\circ} \mathrm{C}.

Passo 1

O enunciado diz que temos um cubo de gelo de massa 20,g e temperatura inicial -10^\circC lançado em água a 90^\circC, e pede a temperatura de equilíbrio térmico. Para resolver, precisaríamos dos seguintes dados:
  1. Massa da água na garrafa térmica.
  2. Calor específico da água ( c_{\mathrm{H_2O}}=1{,}0,cal/g \cdot\circC).
  3. Calor específico do gelo ( c_{\mathrm{gelo}}=0{,}52,cal/g \cdot\circC).
  4. Calor latente de fusão do gelo ( L_f=79{,}5,cal/g).

Passo 2

O enunciado não informa a massa da água em que o gelo foi mergulhado. Sem essa informação, não há como montar o balanço de energia
Q_{\mathrm{cedido\,água}} = Q_{\mathrm{absorvido\,gelo}}á
e, portanto, não é possível calcular numericamen­te a temperatura de equilíbrio.

Resposta

Não há como determinar a temperatura de equilíbrio porque a massa da água não foi fornecida.

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