Desprezando quaisquer trocas de calor com o ambiente, podese afirmar que a: I. quantidade de calor cedida pela água aos cubos de gelo é a mesma nos dois recipientes. II. diminuição de temperatura da água no recipiente A é o dobro da diminuição de temperatura da água no recipiente B. III. quantidade de calor cedida pela água aos cubos de gelo é menor no recipiente A do que no recipiente B. Assinale a alternativa CORRETA:
a) Somente as afirmativas I e II são verdadeiras.
b) Somente a afirmativa I é verdadeira.
c) Somente a afirmativa II é verdadeira.
d) Somente a afirmativa III é verdadeira.
e) Somente as afirmativas II e III são verdadeiras.

Passo 1

Beleza, aqui a ideia é calorimetria: a gente tem dois recipientes, A e B, com massas diferentes de água (digamos, m em A e 2m em B) e em cada um colocamos o mesmo cubo de gelo à 0 °C. Desprezando trocas com o ambiente, queremos saber quais das afirmações abaixo batem com a teoria de calor sensível e calor latente:
I. calor cedido pela água aos cubos é o mesmo nos dois.
II. queda de temperatura da água em A é o dobro da de B.
III. calor cedido em A é menor que em B.
O que vamos usar:
  • Calor latente de fusão: ã.
  • Calor sensível da água: á.

Passo 2

Primeiro, quanto de calor o gelo precisa pra derreter? Sempre a mesma quantidade, porque a massa do cubo e o Qrm >=lo ;=; mrm >=lo,Lf são iguais nos dois recipientes. Então:
Esse é exatamente o calor que a água cede em cada caso.

Passo 3

Agora, essa energia vem da água resfriar. Em A:
Qrm >=lo ;=; m,c,De=lom,c
Em B, como a água tem massa Qrm >=lo ;=; 2m,c,De=lo2m,c ;=;12,De:
Logo:
– I é verdadeira, porque é igual nos dois.
– II é verdadeira, já que .

Passo 4

A afirmativa III diz que “o calor cedido em A é menor que em B”. Isso não cola, porque vimos que em ambos o gelo recebe o mesmo . Então III é falsa.

Resposta

Alternativa (a): somente as afirmativas I e II são verdadeiras.

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